2. Расчет инвертирующего сумматора тока

1) Определяем амплитуду тока в цепи нагрузки

I_mн = .

а) Выбираем ток в цепи обратной связи из соотношения

I_{m ос} = (0,02…0,05)I_{m н}.

Например, выберем I_{m ос} = 0,05I_{m н}.

3) Рассчитываем сопротивление в цепи обратной связи

.

а) Так как по заданию амплитуды входных токов равны: I_{m вх1} = I_{m вх2}, следовательно,

I_{m вх1} = I_{m вх2} = 0,5I_mос.

5) Определяем сопротивления во входных цепях сумматора

, .

6) Сопротивления резисторов выбираем по шкале номинальных значений из ряда Е24:

R₁= ; R₂= ; R_ос= .

7) Строим эпюры напряжений U_вх1, U_вх2, U_вых сумматора напряжений в масштабе.

Рассчитываем выходное напряжение как сумму входных напряжений:

U_{m вых}= – (U_{m вх1} + U_{m вх2}).

U_вх1

U_вых

U_вх2

Рисунок 7.3 – Эпюры напряжений инвертирующего сумматора

7.5. Контрольные вопросы

1. Дайте схему сумматора.

2. Объясните, как получена сумма с весовыми коэффициентами и алгебраическая сумма входных напряжений.

3. Дайте эпюры входных напряжений и выходного напряжения инвертирующего сумматора напряжений.

4. Объясните, как используется схема инвертирующего сумматора в качестве компаратора разнополярних входных напряжений.

7.6. Рекомендованная литература

1. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: підручник / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – [2-ге вид.]. – Одеса: Фенікс, 2009. – С. 159 – 166.

2. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: У 2-х частинах: навч. посіб. / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – Одеса: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2004. – Частина 2. – С. 136 – 145.

3 Воробьева Е. М. Основы схемотехники: В 2-х частях: конспект лекций / Е.М. Воробьева, В.Д. Иванченко. – Одесса: ОНАС им, А.С. Попова, 2012. – Часть 2. – С. 55-65.

2. Цифровая схемотехника

Тема 10. Логические функции булевого базиса

10.1. Ключевые положения

Набор из трёх логических функций, называемых НЕ, И, ИЛИ, является булевым базисом. С помощью законов алгебры логики можно получить различные логические функции, используя эти простейшие функции.

10.1.1. Функция логического отрицания не

Простейшей логической функцией одного аргумента есть функция логического отрицания либо инверсии, уравнение которой записывается формулой (10.1):

у = . (10.1)

Логический элемент, выполняющий эту функцию, называется инвертором или схемой НЕ.

Условное обозначение инвертора приведено на рис. 10.1,а, а одна из многих возможных принципиальных схем инвертора – на рис. 10.1,б.

Рисунок 10.1 – Схема НЕ (инвертор): а) условное обозначение; б) принципиальная схема

В формуле 10.1 инверсия обозначена черточкой сверху, а в схеме рис. 10.1,а инверсия показана кружочком на выходе схемы. Такие обозначения инверсии используются и в дальнейшем, причем, инверсия может выполняться как на входе, так и на выходе схемы.

В схеме рис. 10.1, как и в большинстве случаев, в качестве логической единицы принято напряжение источника питания (+Е_К), а в качестве логического нуля – потенциал нулевого провода. Работу схемы инвертора рис. 10.1, б можно пояснить следующим образом.

При x = 1 вход инвертора подключён к логической единице (лог. «1» = = + Е_К), поэтому транзистор VT открыт, находится в режиме насыщения, и практически подключает выход y к нулю, т.е. y = 0.

Наоборот, при х = 0 транзистор VT находится в режиме отсечки (закрыт) и подключает выход y через R_к к логической единице, т.е. y = 1.

Логическая функция инверсии, как и любая другая логическая функция, описывается, так называемой, таблицей истинности. Таблица истинности – это таблица, в которой заданы значения логической функции y для всех возможных значений независимых переменных: x₁, x₂, x₃, … Логические независимые переменные и логическая функция принимают только два значения: лог. «0» и лог. «1».

Таблица 10.1 – Таблица истинности логической функции НЕ

х	у
0	1
1	0

Рисунок 10.2 – Временная диаграмма работы схемы НЕ

Таблица истинности логической функции НЕ (отрицание) показана в табл. 10.1. Она имеет простейший вид, так как содержит одну независимую переменную x, которая принимает только два значения: лог. «0» и лог. «1».

Работу схемы логического отрицания (инвертора) поясняет временная диаграмма работы, приведенная на рис. 10.2, из которой видно следующее.

Входной сигнал х состоит из последовательности логических нулей и логических единиц 1. Выходной сигнал также принимает значения логических нулей и логических единиц, но инверсных. Если на входе логический нуль х = 0, то на выходе логическая единица у = 1 и, наоборот, если на входе схемы х = 1, то на выходе логический нуль у = 0.