37. Базовые логические элементы ттл и кмоп. Примеры схемной реализации. Принцип работы
Характерной особенностью ТТЛ ЛЭ является наличие на их входе многоэмиттерных транзисторов (МЭТ), с помощью которых реализуется требуемая логическая функция. Так, у четырехвходового ЛЭ (рис.1) многоэмиттерный транзистор VТ1 отличается от обычного тем, что у него имеется несколько эмиттеров. Они расположены так, что их непосредственное взаимодействие через участок базы практически отсутствует.
Базовые элементы ТТЛ различаются выполнением инвертора. При его проектировании обычно ставятся задачи улучшения переходных характеристик, повышения помехоустойчивости и нагрузочной способности, а также
снижения потребляемой мощности.
ТТЛ элементы имеют сравнительно высокое быстродействие, малые входные и большие выходные токи. Они хорошо работают на емкостную нагрузку, так как перезарядка конденсаторов осуществляется через низкоомную выходную цепь.
В сериях, выполненных на комплементарных МОП-транзисторах (КМОП) отсутствуют нагрузочные резисторы, а МОП-транзисторы с разной электропроводностью каналов выполняют роль ключей. При напряжении на затворах, большем порогового, для транзисторов с каналом определенного типа соответствующий транзистор отперт, а другой заперт. При другом значении большем порогового для транзисторов с электропроводностью противоположного типа отпертый и запертый транзисторы меняются местами.
В статическом режиме при большом сопротивлении нагрузки ЛЭ КМОП практически не потребляют мощности. Для них также характерны: стабильность уровней входного сигнала и малое его отличие от напряжений источника
питания; высокое входное и небольшое выходное сопротивления; хорошая помехоустойчивость; легкость согласования с микросхемами других серий.
39
38. Основные законы и тождества алгебры логики. Преобразование уравнений логических функций. Комбинационные логические устройства
Для преобразования функции в алгебре логики используется ряд законов и тождеств: 1). Коммутативные (переместительные) законы:
2). Ассоциативные (сочетательные) законы:
3). Дистрибутивные (распределительные) законы:
4). Законы повторения:
5). Законы инверсии (двойственности):
6). Законы отрицания:
7). Закон двойного отрицания:
8). Закон поглощения:
9). Закон склеивания:
10). Правила операций с константами:
11). Дополнительные тождества:
Преобразование логических функций с целью упрощения их аналитического представления называются минимизацией.
Существуют два направления минимизации:
Кратчайшая форма записи (цель – минимизировать ранг каждого терма).
Получение минимальной формы записи (цель – получение минимального числа символов для записи всей функции сразу).
Комбинационными называются логические устройства, выходные функции которых определяются входными логическими функциями в момент их воздействия. К комбинационным устройствам относятся шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов, мультиплексоры и демультиплексоры, сумматоры и компараторы.
40