ЛЭ1\

Вых.1

Рис. 1.2. Ключи ЗК-1 с парафазным входом управления

Рассмотрим работу ключа при коммутации сигналов 1 (рис. 1.2, а). В исходном состоянии на входе и на Вых. 1 и Вых. 2 имеются сигналы 0. На входе V и входе V может быть любой сигнал, в качестве примера зададим сигнал О (на входе V - сигнал О, на входе V - сигнал 1). При этом на выходах элементов ИЛИ-НЕ ЛЭ2 и ЛЭЗ имеются сигналы соответственно О и 1. Подача сигнала 1 на вход С приводит к формированию сигнала О на выходе инвертора ЛЭ1, при этом на всех входах ЛЭ4 устанавливаются сигналы Q, а на его выходе и, следовательно, на Вых. 1 формируется сигнал 1. Изменение сигнала управления во время коммутации сигнала 1 не оказывает влияния на коммутацию из-за наличия обратных связей с Вых. 1 и Вых. 2 на входы ЛЭ2, ЛЭ5 и ЛЭЗ, ЛЭ4 соответственно. Действительно, сигнал 1, поступающий на вход V элемента ЛЭЗ, формирует сигнал О на выходе этого элемента и на входе ЛЭ5, но это не приводит к изменению сигнала на Вых. 2, поскольку с Вых. \ на вход ЛЭ5 подается сигнал 1. Сигнал О, поступающий на вход V, не изменяет сигнала на выходе ЛЭ2, так как на второй вход этого элемента подается сигнал 1 с Вых. 1.

Ключ ЗК-1 на рис. 1.2, б также построен на основе схемы трех триггеров Джонсона, однако дополнительные инверторы установлены в этой схеме на выходах Вых. 1 и Вых. 2. Эта схема сложнее ключа на рис. 1.2, а, но является более быстродействующей. Рассмотрим время задержки импульса при его коммутации через ключ и время восстановления схемы ключа. Фронт импульса, поданного на вход коммутации С, проходит на один из выходов рассматриваемых ключей с задержкой 2Тлэ, где Тэ - задержка импульса одним логическим элементом, следовательно, по задержке фронта коммутируемого импульса схемы этих ключей одинаковы. При действии среза коммутируемого импульса в схеме на рис. 1.2, а происходит последовательное переключение элементов ЛЭ1, ЛЭ4 (или ЛЭ5) и ЛЭ2 (или ЛЭЗ). С переключением элемента ЛЭ2 (или ЛЭЗ) заканчивается восстановление схемы и становится возможным повторная подача импульса на вход коммутации С. Таким образом, восстановление схемы на рис. 1.2, а

пэг\

ЛЭ1\

ЛЭ1/

Bt/x.t V

/ 1 вш.г

□

Вш.1 I/

Вых. 1

Вых. 2 {

Вых.г

Рис. 1.3. Ключи ЗК-1 с непарафазным прямым (а, в) и инверсным (б) входами управления

происходит за время ЗТ,э. Очевидно, что восстановление схемы на рис. 1.2, б происходит за время 2Тлэ, поскольку на ее входе коммутации не имеется инвертора. Следовательно, время восстановления ключа на рис. 1.2, б меньше времени восстановления ключа на рис. 1.2, а на время Tg.

Элемент ЗК-1 на рис. 1.2,6 [А. с. № 1182660, автор изобретения М. А. Семыкин] несколько сложнее схемы на рис. 1.2, а, имеет такое же время восстановления и сложность, как и ключ на рис. 1.2, б. Однако этот ключ реализуется при использовании серийно изготавливаемых микросхем ИЛИ-НЕ и И-НЕ, несколько проще схем на рис. 1.2, а, б, так как не содержит трехвходовых логических элементов. Рассмотрим работу ключа при коммутации сигналов 1. В исходном состоянии на входе С и на Вых. 1 и Вых. 2 имеются сигналы 0. На парафазный вход управления V подадим сигнал О (V = 0, V = 1). При этом на выходах элементов И-НЕ ЛЭЗ и ЛЭ4 имеются сигналы 1, на выходах элементов ЛЭ1 и ЛЭ2 - сигналы 1 и О соответственно, на выходах элементов ИЛИ-НЕ ЛЭ5 и ЛЭ6 и, следовательно, на Вых. 1 и Вых. 2 - сигналы 0. Подача сигнала 1 на вход С приводит к формированию на выходе ЛЭЗ сигнала О, в результате чего на выходе ЛЭ5 и на Вых. 1 формируется сигнал 1. Изменение сигнала управления во время коммутации сигнала 1 не оказывает влияния на коммутацию из-за наличия обратных связей, которыми охвачены элементы ЛЭ1 и ЛЭЗ, ЛЭ2 и ЛЭ4, ЛЭ5 и ЛЭ6. Действительно, сигнал 1, поступающий на вход V элемента ЛЭ1, не приводит к формированию сигнала О на выходе ЛЭ1, так как на втором входе этого элемента имеется сигнал О с выхода ЛЭЗ; сигнал О, поступающий на вход V элемента ЛЭ2, хотя и формирует сигнал 1 на выходе ЛЭ2 и сигнал О на выходе ЛЭ4, но не изменяет сигнала на выходе ЛЭ6 и на Вых. 2, так как на второй вход ЛЭ6 подается с выхода Вых. 1 сигнал 1. Таким образом, представленные на рис. 1.2 схемы ключей работают в соответствии с временной ди-

1 1 3 h 5

1 rn r-11-I I-I Г

Рис. 1.4. Ключи ЗК-1 ТТЛ для коммутации сигналов О с прямым (а) и инверсным (б) входами управления и временная диаграмма их работы (е)

аграммой на рис. 1.1, б и действительно являются ключами ЗК-1.

На рис. 1.3 показаны ЗК-1 с непарафазным входом управления, построенные на основе схем на рис. 1.2, а и б. Для реализации прямого непарафазного входа управления (рис. 1.3, а) вход V в схеме на рис. 1.2, а подключается к выходу элемента ЛЭЗ, при этом оказывается излишней связь выхода ЛЭ5 с выходом ЛЭ4. Аналогично строится ключ ЗК-1 с инверсным входом управления V на рис. 1.3, б. Ключ ЗК-1 на рис. 1.2, в преобразуется в ЗК-1 с непарафазным входом управления (рис. 1.3, в) подключением шины V к выходу элемента И-НЕ ЛЭ1.

На рис. 1.4 представлены ключи ЗК-1 с непарафазным входом управления, предназначенные для коммутации сигналов 0. Эти ключи используются в системах ТТЛ, основным сигналом которых является не импульс (сигнал 1), а инверсный импульс (сигнал 0), или, иначе, пауза между импульсами. На временной диаграмме рис. 1.4, в показано, что инверсные импульсы I-5, подаваемые на вход коммутации С ЗК-1, коммутируются в соответствии с сигналом V 6 или V 7 на Вых. 1 - инверсные импульсы 8-10 - или на Вых. 2 - инверсные импульсы 11 и 12.

На рис. 1.5 представлены ЗК-2 с парафазным входом управления. Наиболее простая схема ЗК-2 (рис. 1.5, а) состоит из схемы трех триггеров Джонсона (ЛЭ2 - ЛЭ5), дополненной инвертором ЛЭ1 и дополнительным ЛЭ6, включенным таким образом, что элементы ЛЭ2 - ЛЭ6 образуют схему пяти триггеров - дополнительные два триггера образуются элементами ЛЭ6, ЛЭ2 и ЛЭ6, ЛЭЗ [А. с. № 1051715]. Принцип действия этого ключа основан на том, что при изменении сигнала управления во время коммутации на выходах ЛЭ2 и ЛЭЗ устанавливаются сигналы 0. На выходе ЛЭ6 формируется сигнал 1, который подается на входы ЛЭ4 и ЛЭ5, в результате чего на Вых. 1 и Вых. 2 устанавливаются сигналы О, коммутация сигнала 1 прекращается. Наличие обратных связей с выхода ЛЭ6 на входы ЛЭ2 и ЛЭЗ обеспечивает запомина-