ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Логическими элементами (ЛЭ) называются дискретные элементы, напряжения на входе и выходе которых могут принимать или высокое — логическая единица (далее 1) или низкое — логический нуль (далее 0) значения. Они могут выполняться на электромагнитных реле, магнитных элементах и в виде ИС, являющихся современным их исполнением.

Логические элементы

Рис. 2.11. Логические элементы: а — «НЕ»; б — «ИЛИ»; в — «И»; г — «ИЛИ-НЕ»

На рис. 2.11 показаны схемы простейших Л Э. Логический элемент «НЕ» (рис. 2.12, а) выполняет операцию отрицания (инвертирования). При наличии входного сигнала Х= 1 выходной сигнал отсутствует (У= 0), а при отсутствии входного (Х= 0) выходной сигнал равен

Y= 1. Эта логическая операция может выполняться и с помощью электромагнитного реле, что также отражено на рисунке.

Логический элемент «ИЛИ». Сигнал на выходе элемента появляется при наличии хотя бы одного входного сигнала — X, или Х2 (рис. 2.12, б). Операция «ИЛИ» может выполняться для любого количества входных сигналов.

Логический элемент «И». Сигнал на выходе Y= 1 (рис. 2.12, в) появляется только в том случае, если оба входных сигнала равны 1. В остальных случаях У= 0.

Логический элемент «ИЛИ-HE» (рис. 2.12, г). В этом более сложном элементе при наличии хотя бы одного сигнала на входе х, Х2 = 1) сигнал на выходе Y= 0, а при отсутствии входных ь Х2 = 0) сигнал на выходе Y= 1.

Кроме рассмотренных примеров логические элементы могут выполнять запоминание определенного уровня входного сигнала (операция «Память»), блокировку (операция «Запрет»), выдержку времени на включение и отключение и другие операции.

Интегральные микросхемы логических элементов могут иметь различную технологию изготовления:

ТТЛ — транзисторно-транзисторная логика и ее разновидность ТТЛШ;

КМОП — логика на основе комплементарных полевых транзисторов;

ЭСЛ — эмиттерно-связанная логика;

И2Л — интегральная инжекционная логика.

В настоящее время наибольшее распространение получили логические И С по технологиям ТТЛ и КМОП.

Логические элементы выпускаются в составе серии «Логика И», в которой используются ИС К155 и К511. Базовым элементом серии «Логика И» является логический элемент «И-НЕ». В состав этой серии, кроме логических, входят элементы согласования, времени и усилители.

Элемент согласования содержит миниатюрное герконовое реле типа РПГ-6 с малым энергопотреблением и достаточно высоким быстродействием, которое обеспечивает также гальваническую развязку цепей управления. Элементы времени в составе серии «Логика И» обеспечивают выдержки времени от 0,01 до 10 с. Усилители предназначены для управления по сигналам логических элементов исполнительными механизмами, потребляющими мощность до нескольких десятков ватт. Они выполняются на мощных транзисторах и имеют дискретный выход.

В настоящее время наибольшее распространение получили ЛЭ на базе интегральных микросхем, в состав которых могут входить несколько логических элементов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >