23. Техническая реализация логической операции и-не

На практике используют ТТЛ-элементы со сложным инвертором, позволяющим увеличить нагрузочную способность элемента. На рис. 10.27 приведена схема такого элемента И — НЕ (типа 1ЛБ344А). Транзистор Т₃ выполняет функции эмиттерного повторителя с нагру­зочным устройством в виде транзистора Т₄. При воздействии сигнала «1» на все входы транзистор Т_г насыщен, как показано ранее. Следовательно, транзистор Т₄ также насыщен из-за высокого потенциала на входе (точка а). Благодаря низкому потенциалу коллектора тран­зистора Т_г (точка б) транзистор Т₃ закрыт. При воздействии сигнала «0» хотя бы на один из входов транзистор Т₂ закрывается, а транзис­тор Т₉ открывается из-за повышения потенциала точки б и работает как эмиттерный повторитель. Диод Д служит для обеспечения режима смещения транзистора Т₃, т. е. для того, чтобы этот транзистор был закрыт при насыщенном транзисторе Т_г. Прямое напряжение на диоде Д порядка 0,5 В и служит для запирания транзистора Т₃. Это напря­жение создается даже при очень малых (порядка микроампер) токах закрытого транзистора Т₃.

24. Техническая реализация логической операции И. Логические элементы вместе с запоминающими элементами составляют основу устройств цифровой (дискретной) обработки информации — вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровой информацией, а запоминающие элементы служат для ее хранения.

Логическое умножение (конъюнкция), либо операция И, обозначается знаками «^» «.» или написанием переменных рядом без знаков разделения: F=X₁ ^ X₂ ^ X₃ ^…^ X_n

Правило выполнения логической операций над двоичными переменными для случая двух переменных имеет следующий вид: Операция И

0 ^ 0 = О

0 ^ 1 = О

1 ^ 0 = О

1 ^ 1 = 1

Логические элементы, реализующие операцию И, называют элементами И, либо схемами совпадения и обозначают, как показано на рис

Выходной сигнал Р элемента И равен единице, если одновременно на все n входов подан сигнал 1.

В зависимости от вида используемых сигналов логические элементы делят на потенциальные и импульсные. В потенциальных элементах логические «0» н «1» представляются, двумя разными уровнями электрического потенциала, а в импульсных — наличием или отсутствием импульсов. Наибольшее распространение получили потенциальные элементы

В зависимости от компонентов, из которых построены логические элементы И или ИЛИ, различают четыре типа логических элементов (четыре типа «логики»):

1) резисторно-транзисторные (РТЛ);

2) диодно-транзисторные (ДТЛ);

3) транзисторно-транзисторные (ТТЛ);

4) транзисторные (ТЛ).

Для получения логического элемента И диодную сборку включают по схеме рис 10.24, а, если кодирование сигналов соответствует рис. 10.24, б. Действительно, при сигнале «О» на всех входах все диоды открыты, в них и в резисторе R появляются токи, создаваемые источником э.д.c. E и замыкающиеся через источники сигналов, подключенные ко всем входам. Поскольку сопротивление резистора R значительно больше прямого сопротивления диодов, напряжение на выходе оказывается близким к нулю.

Если напряжение на одном из входов соответствует логической «1» (Е > Е₁), то соответствующий диод закрывается, однако остальные диоды открыты и на выходе по-прежнему имеется сигнал «О». Сигнал

«1» появится на выходе только тогда, когда на все входы будет воздействовать сигнал «1», все диоды окажутся закрытыми, ток через резистор будет равен нулю и u_вых == E₁.

Диодная сборка типа К2ЛП173 хотя и относится к серии 217 гибридных тонкопленочных ДТЛ-элементов, но не содержит транзисторов