4.13 Заборона

Елемент реалізує логічну функцію

__

F = A^. B . (4.13)

Нижче показані його позначення на електричних схемах (рисунок 4.14) і таблиця істинності (таблиця 4.12).

Рисунок 4.14

Таблиця 4.12

N набору	В	А	F
0	0	0	0
1	0	1	1
2	1	0	0
3	1	1	0

На виході такого елемента логічна одиниця буде лише в тому випадку, якщо на основному вході - логічна одиниця (А=1), а на вході , що забороняє - нуль (В=0).

В позначенні елемента на електричних схемах вхід, що забороняє, позначений як інверсний - кругом. Сигналом, що забороняє на цьому вході, буде логічна одиниця.

4.14 Логічні елементи з відкритим колектором

При побудові цифрових пристроїв часто виникає необхідність об'єднання виходів декількох логічних елементів з метою переходу на спільний вихідний ланцюг. Цю задачу можна вирішити за допомогою елемента АБО (рисунок 4.15).

Рисунок 4.15

При цьому доводиться миритися з додатковими схемними витратами і збільшенням сумарної затримки проходження цифрових сигналів через пристрій.

Інший спосіб заснований на застосуванні логічних елементів з відкритим колектором, у полі функціонального позначення яких є спеціальний символ , що вказує, що колектор вихідного транзистора відкритий (обірваний, “висить у повітрі”).

На рисунку 4.16 показане об'єднання декількох логічних елементів із відкритим колектором на спільний вихід.

Рисунок 4.16

Для нульових сигналів на виході логічних елементів ЛЕ1...ЛЕ3 (відповідний транзистор відкритий) подана схема виконує функцію “монтажне АБО”: якщо з'явиляється логічний нуль хоча б на одному із виходів логічних елементів, вихідний сигнал також буде дорівнювати нулю.

Для одиничних сигналів на виходах логічних елементів ЛЕ1...ЛЕ3 (відповідний транзистор закритий) схема виконує функцію “монтажне I”: вихідний сигнал схеми дорівнює одиниці лише при одночасній появі логічних одиниць на виходах усіх логічних елементів.

Елементи з відкритим колектором мають більш високу навантажувальну спроможність, нiж звичайні ЛЕ, тому можуть використовуватися для підключення навантажень типу тиристорів, реле, індикаторів (світлодіодів) і т.п. (рисунок 4.17).

Рисунок 4.17

При цьому необхідно забезпечити виконання умови:

, (4.14)

де I_н - струм навантаження; - значення максимального струму, що може протікати через відкритий вихідний транзистор логічного елемента.

На рисунку 4.18 наведений приклад підключення до ЛЕ з відкритим колектором світлодіода VD1.

Рисунок 4.18

Коли на виході логічного елементу з’являється логічний 0 (вихідний транзистор VT1 відкритий), світлодіод буде підключений до джерела струму E_A у прямому напрямку. Коли через світлодіод VD1 протікає прямий струм, він засвічується. Струм I_Н дорівнює струму засвічування світлодіода, який складає: I_{засв. VD1}≤20мА. Падіння напруги на відкритому діоді U_VD1.ПР складає: (1,7...2) В. Резистор R1 обмежує величину прямого струму і обчислюється за формулою:

. (4.15)

Наприклад, E_A= 5 В, U_VD1.ПР = 2 В, I_{засв. VD1} = 20 мА.

Тоді Ом.