Логические элементы

В технике булева алгебра прежде всего была использована для преобразования релейно-контактных схем. 
В электрической цепи с последовательно соединенными контактами (рис. 1, а) ток будет проходить в том случае, если замкнуты контакты А и В.
 

Рис 1. Техническая реализация операции И: а - контактная схема, б - диодная схема, в - условное обозначение.

В интегральных микросхемах логические функции можно реализовать с помощью диодов, биполярных и МОП-транзисторов, а также специальных многоэмиттерных транзисторов.

Простейшей электронной схемой, выполняющей логическую функцию И, является схема с диодами, число которых равно числу переменных данной функции (рис. 1, б). Если хотя бы на одном из входов такой схемы положительный сигнал отсутствует (т. е. на данном входе «логический 0»), то через этот диод и резистор R будет проходить ток, вызывающий падение напряжения на резисторе R. В результате на выходе схемы напряжение сигнала будет близким 0 В (равным падению напряжения на входном диоде, находящемся в проводящем состоянии).

Когда на все входы подаются положительные сигналы (т. е. «логические 1»), все цепи, по которым проходит ток от положительного источника через резистор R, будут заперты и на выходе схемы получится сигнал, равный напряжению источника питания, т. е. эквивалентный «логической 1».

На принципиальных и функциональных схемах логические элементы изображают прямоугольником с соответствующим символом в левом верхнем углу. Условное графическое обозначение логического элемента И в таких схемах показано на рис. 1, в.

Техническую реализацию логической функции ИЛИ иллюстрирует рис. 2.

 

Рис 2. Техническая реализация операции ИЛИ: а - контактная схема, б - диодная схема, в - условное обозначение.

В электрической цепи с параллельно включенными контактами (рис. 2, а) ток будет проходить в том случае, если замкнут контакт А или контакт В (или оба контакта). Электронной схемой, реализующей логическую функцию ИЛИ, является схема с диодами, направление включения которых изменено на противоположное по сравнению со схемой И (рис. 2, б). 
Если на любой вход схемы или на несколько входов поступит положительный сигнал, то через входной диод на выход схемы будет передано положительное напряжение. Таким образом, на выходе появится положительный сигнал, что эквивалентно появлению 1 на выхода логического элемента.

Только в том случае, когда на всех входах схемы будут нулевые напряжения, на выходе будет сигнал низкого уровня, означающий «логический 0».

На принципиальных и функциональных схемах логический элемент ИЛИ изображается прямоугольником с единицей в левом верхнем углу (рис 2, в).

Логический элемент НЕ реализуют схемы с переключателем (рис. 3, а) и на транзисторс (рис. 3, б).

 

Рис 3. Техническая реализация операции НЕ: а - контактная схема, б - диодная схема, в - условное обозначение.

Если на вход элемента НЕ (т. е. на базу транзистора) подать положительный сигнал, то транзистор VT открыт и на выходе будет низкое напряжение, близкое потенциалу эмиттера, эквивалентное "логическому 0".

Если же на вход подать сигнал низкого уровня, то транзистор закрыт и на выходе схемы будет сигнал, примерно равный потенциалу источника питания (т. е. соответствующий "логической 1"). (Изображение логического элемента НЕ на схеме показано на рис. 3, в). Кружок на изображении элемента, называемый индикатором уровня сигнала, располагается там, где, как правилo, сигнал имеет низкий уровень. 

 


О.Вершинин И.Мироненко



Обсудить на форуме

Комментарии

Добавить комментарий
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

    Схемы включения транзисторов

      Схема включения транзистора с общим эмиттером. При подаче некоторого напряжения на базу транзистора (Vin), он немного открывается, через него начитает течь ток, который вызывает падение напряжения на R1.

    Диоды, диоды Шоттки, стабилитроны.

      Диод, это прибор, ток через который не линейно зависит от приложенного напряжения. Рассмотрим вольтамперную характеристику (ВАХ) диода (зависимость тока от напряжения), включенного в прямом направлении...

    Полупроводниковая схемотехника.

    Не является секретом тот факт, что цифровая техника очень сложна. С точки зрения схемотехники это переход к совершенно иным количествам, например, тех же транзисторов, которые необходимы для реализации "в металле" функционально законченного

    АЗБУКА ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ СХЕМОТЕХНИКИ

    В схемотехнике существует целый ряд узлов, которые, по всей вероятности, никогда не потеряют своей актуальности для радиолюбителей. К их числу относятся усилители промежуточной частоты (УПЧ). Особенно те из них, которые оснащены цепью (в особых

    ЗАЩИТА ТРЕХФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕМ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

    Во многой литературе дано описание несложных схем защиты электродвигателей (ЭД) с помощью токового реле, которое включено между нулевой точкой двигателя и нейтралью сети.

    Логический пробник

    Пробник позволяет проверять логические устройства, выполненные на микросхемах ТТЛ-логики с напряжением питания 5 В в статическом и динамическом режимах. Логические уровни представляются кроме цифрового вида также и звуковыми сигналами. Пробник