Основные параметры логических элементов

Все параметры делятся на:

1. Статические

2. Динамические

К статическим относится:

А) максимально допустимое значение уровня логического нуля на выходе U^o_{вых.доп};

Б) минимально допустимое значение нуля на входе Uoвх.Доп

• в зависимости от помехозащищенности мы можем взять 0 и 1. Для выхода 0,4 В,

• для КМОП структуры необходимо иметь отрицательное значение напряжения 2-4 В, для того, чтобы его выключить;

В) коэффициент разветвления по выходу определяет максимально допустимое количество подключаемых входов логических элементов в данной серии к единому выходу;

Г) коэффициент объединения по входу определяет максимальное количество выходов данной серии интегральной микросхем, подключаемых к одному входу;

Д) параметры источника питания – величина напряжения, внутреннее сопротивления, коэффициента пульсации и т.д.

Динамические характеристики показывают временные параметры логических элементов.

1. среднее время задержки

tср=(t01+ t10)/2 И передний и задний фронт влияет на tср. В зависимости от управления по переднему или заднему фронту импульса на задержку влияет как переход от нуля в единицу, так и из единицы в ноль.

2. предельная частота работы элементов. Определяется полосой пропускания логического элемента.

fв – будет определяться как усилительными свойствами транзистора, так и паразитными емкостями p-n-переходов.

3. потребляемая мощность при переключения транзистора.

Pkmax – максимально допустимое рассеивание. Исходя из Pkmax (рассеивание коллектора) основное потребление энергии происходит в момент перехода транзистора из открытого в закрыто состояние и на оборот. W=P*t

Коллектор выполняют единым с базой, так как на нем выделяется энергия, и поэтому делают теплоотвод. Чем меньше энергия переключения, тем меньше энергия выделения.

Схемотехническое решения элемента и-не на диодно-транзисторной логике

Uвх1	Uвх2	Uвых
0 0 1 1	0 1 0 1	1 1 1 0

Если две единицы, то на каждом выходе будет +5 В, значит диод будет закрыт, ток пройдет через VД3 и открывает транзистор. Если хотя бы одна единица, то будет разрыв.

Если на оба входа подать значение логической единицы, то диоды VД1 и VД2 закрыты, так как разность потенциалов между катодом и анодом равна нулю. Диод VД3 открывается, так как потенциал катода равен нулю, а потенциал анода _А=E_п-I_б*R₁ имеет положительное значение, большее 1,2 В. 1,2 В определяется разностью потенциалов 2-х p-n-переходов сдвоенного диода VД3. Транзистор VТ1 открывает, U_вых=0.

Сопротивление R₂ обеспечивает смещения потенциала напряжения на базе и соответственно катода VД3. R₃ ограничивает коллекторный ток, при подаче на один из входов хотя бы одного нулевого потенциала соответствующий диод VД1 или VД2 открывается и потенциал анода VД3 равен нулю, потенциал базы VT1 равен нулю. Транзистор закрыт. U_вых=1.