51. Основные логические операции и логические элементы.

Элект. схемы, реализующие элементарные логические операции, называются логическими элементами (ЛЭ). Существуют 3 простейшие логические операции НЕ, ИЛИ, И:

а) операция НЕ - логическое отрицание, инверсия (F равно не А) ЛЭ, выполняющий операцию НЕ, называется инвертором;

б) операция ИЛИ ‑ логическое сложение, дизъюнкция. F=А В, либо F=А+В (F есть А или В). ЛЭ, выполняющий операцию ИЛИ, называется сборкой или дизъюнктором;

в) операция “И”- логическое умножение или конъюнкция. F=A B (F есть А и В); F=A B. Логический элемент, выполняющий операцию И, называется схемой совпадения, или конъюнктором.

Этот набор элементов И, НЕ, ИЛИ называется основным базисом или основной функционально полной системой элементов. Т.е. с помощью только этих элементов можно создать любую логическую схему.

54. Ттл с простым инвертором.

Это интегральный прибор, объединяющий функции диодных логических схем и транзисторного усилителя. МЭТ имеет несколько эмиттеров, расположенных так, что прямое взаимодействие между ними исключается. Базовый элемент ТТЛ так же, как и ДТЛ выполняет логическую операцию И-НЕ. При низком уровне сигнала (логический 0) хотя бы на одном из входов МЭТ последний находится в состоянии насыщения, а VT₁ закрыт. На выходе схемы присутствует высокий уровень напряжения (логическая единица). При высоком уровне сигнала на всех входах МЭТ работает в активном инверсном режиме (эмиттерный переход смещен в обратном направлении, а коллекторный – в прямом), VT₁ находится в состоянии насыщения. На выходе схемы низкий уровень сигнала, т.е. ноль.

55. Ттл со сложным инвертором.

Е сли хотя бы на одном из входов низкий уровень напряжения U⁰_ВХ эмиттерный переход МЭТ отпирается и течет ток: от +Е_К, через R_1, переход база-эмиттер на землю. Коллекторный переход МЭТ смещен в обратном направлении (МЭТ в активном режиме). Ток базы I_Б1 = 0, следовательно, транзистор VT₁ запирается. На коллекторе VT₁ высокий уровень напряжения U_К1 = Е_К. На эмиттере VT₁ напряжение U_Э1 = 0. Транзистор VТ₂ отпирается током через резистор R₂. Так как U_Б3 = U_Э1 = 0, то транзистор VT₃ заперт и U_ВЫХ= U¹_ВЫХ. Если же на всех входах ТТЛ высокий уровень U¹, эмиттерные переходы МЭТ запираются, потенциал базы увеличивается, коллекторный переход МЭТ смещается в прямом направлении. МЭТ работает в активно-инверсном режиме. Транзисторы VТ₁ и VТ₃ открыты и насыщены. Транзистор VТ₂ и диод VD заперты. На выходе ТТЛ низкий уровень U_ВЫХ = U⁰ = 0. Следовательно, ТТЛ выполняет операцию И-НЕ, т.е. является элементом Шеффера.

56(57). Эсл. Переключатель тока.

О собенность ЭСЛ заключается в том, что схема логического элемента строится на основе интегрального ДУ в ключевом режиме (токовый ключ), выполненный на двух транзисторах, которые могут переключать ток и при этом никогда не входят в режим насыщения.

На базу одного из транзисторов, например, VT_оп, подано некоторое постоянное опорное напряжение U_оп. . Изменение напряжения, подаваемого на вход U_ВХ ниже или выше U_оп, приводит к перераспределению постоянного тока эмиттера Iэ, заданного токостабилизирующим резистором Rэ, между транзисторами VT₁ и VT_оп. При этом транзисторы не входят в режим насыщения, и, следовательно, в ключе принципиально отсутствует интервал рассасывания их неосновных носителей.