Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[32]

Функция И обозначается в логических выражениях знаком умножения [В качестве знака логического умножения используется также специальный символ Л. - Прим. ред.]. Поэтому логическое соотношение D=A-B выражает логическую операцию И, а не арифметическое умножение одной величины на другую. Символ умножения иногда опускают, и операция логического умножения обозначается как АВ или ABC. На рис. 8.3,г показано условное обозначение схемы И, а на рис. 8.3, д и е - обозначения схем И-НЕ с разным числом входов [В отечественной литературе используются другие условные обозначения схем И и И-НЕ. - Прим. ред.].

Таблица 8.4 представляет собой таблицу истинности схемы И с тремя входами, выражающую логическую операцию D = A*B*C. Как показано в этой таблице, для получения выходного сигнала необходимо совпадение во времени сигналов на всех трех входах.

8.5. Сложные логические схемы

Отдельные вентили с определенными характеристиками комбинируют разными способами для выполнения различных логических операций, удовлетворяющих заданным алгоритмам, а также для трассировки, повторной трассировки, шунтирования, инвертирования и стробирования сигналов. Одна из логических схем представлена на рис. 8.4,а, где транзистор Т образует схему ИЛИ вместе со схемой И, включающей транзисторы Т2 и Т3. Обратите внимание на то, что транзисторы T2 и T3 включены последовательно и оба лараллельны транзистору Т].

Так как выходной сигнал снимают с объединенных цепей коллекторов, здесь имеет место обычное инвертирование сигнала. Поэтому вместо функций И и ИЛИ реализуются функции И-НЕ и ИЛИ-НЕ, и сигналы на выходе являются инвертированными. Операцию инвертирования, выражающую логическую операцию отрицания (НЕ), обозначают чертой над логической величиной (ArE А) или над логическим выражением [А +

+8С = НЕ (А + ВС)].

На рис. 8.4,6 дано символическое изображение логической схемы, показанной на рис. 8.4, а. Простота условного изображения позволяет легко понять выполняемую логическую операцию независимо от путей ее технической реализации: на основе диодов, транзисторов или комбинации резисторов, транзисторов и диодов. В частности, схема показанная на рис. 8.4, а, выполнена на базе резисторно-транзисторной логики.

8.6. Резисторно-транзисторные и диодно-транзисторные логические

Как показано на рис. 8.5, а, сигналы на базовый вход транзистора логической схемы могут подаваться через резисторы нескольких входов схемы. Такая схема выполняет функцию ИЛИ, поскольку при наличии сигнала на одном или нескольких входах получается выходной сигнал. Схема выполнена на полевом транзисторе с общим истоком, поэтому фаза сигнала, снимаемого в цепи стока, противоположна фазе входного сигнала. Следовательно, .логическая операция ИЛИ инвертируется .и определяется выражением + В + С.

А +(8С)

.Рис. 8.4. Сложная логическая схема.

Если к выходу этой схемы подключить для инвертирования сигнала дополнительный усилитель (с общим эмиттером или общим истоком), то такая схемная комбинация обеспечивает выполнение операции ИЛИ, выражаемой как Л + Б + С. Такой фазоинвертирующий усилитель называется логической схемой НЕ, поскольку выходной сигнал представляет логическую величину, отрицающую логическую величину, соответствующую


входному сигналу. Символическое обозначение схемы НЕ - треугольник с небольшим кружком на выходе для указания на процесс инвертирования (см. рис. 8.5, а); предполагается, что схема НЕ выполняет операцию инвертирования входного сигнала, но усиление этого сигнала не обязательно. Например, трансформатор с коэффициентом передачи, равным единице, реализует функцию НЕ без усиления; эту же функцию может выполнять и транзисторная схема с коэффициентом усиления, равным единице.

Схему с подачей на вход транзистора сигналов через рези-сторы называют резисторно-транзисторной логической схемой (РТЛ). Подача сигналов может также осуществляться через диоды (рис. 8.5,6). Такая схемная комбинация носит название диодно-транзисторной логики (ДТЛ).

I I

Рис. 8.5. Схемы РТЛ и ДТЛ.

г--1[i о г-®гт~

Рис. 8.6. Схемы ИЛИ-НЕ и И-НЕ на МОП-транзисторах.

На рис. 8.6, а показана диодно-транзисторная логическая схема на полевом МОП-транзисторе. Данная логическая схема имеет четыре входа с диодами, которые иногда называются входными, поскольку они пропускают импульсы только определенной полярности, создавая тем самым однонаправленный путь для токов входных сигналов. Вследствие однонаправленных характеристик диодов образуется развязка между схемами формирования входных сигналов и входом МОП-транзистора. На рис. 8.6, б показана схема И-НЕ с двумя входами на МОП-транзисторах, которая по выполняемой функции аналогична транзисторной схеме И-НЕ (рис. 8.3,6).

8.7. Логика с непосредственными связями

Для упрощения логической схемы с многими входами транзисторы иногда включают непосредственным образом (рис. 8.7, а). Такую логику называют непосредственно-связанной диодно-транзисторной логики

Обратите внимание на параллельное включение транзисторов. Схема с такой параллельной конфигурацией выполняет функцию ИЛИ-НЕ (рис. 8.7,6). Сигнал на входе одной или нескольких баз транзисторов левой группы отпирает соответствующие транзисторы, поскольку импульс положительной полярности создает прямое смещение n - р - w-транзистора. Когда один (или несколько) из этих транзисторов отпирается и входит в насыщенное состояние, на выходе образуется практически короткое замыкание вследствие очень малого полного сопротивления насыщенного транзистора. В этом случае падение напряжения на резисторе Я]


равно напряжению источника, а коллекторы оказываются под потенциалом земли. Поэтому к базам последующих транзисторов двух раздельных схем ИЛИ прикладывается нулевое напряжение, вследствие чего эти транзисторы не отпираются. При отсутствии положительных сигналов на базах всех остальных транзисторов эти транзисторы оказываются запертыми. В этом случае падения напряжений на резисторах Я2 и Яз практически равны нулю и напряжения сигналов на выходах 1 и 2 равны напряжениям источников питания, причем их полярность совпадает с полярностью входного сигнала. Это объясняется инвертированием сигналов схемами ИЛИ, поскольку здесь используются транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером. Поэтому, как показано на рис. 8.7,6, выходной импульс первой схемы ИЛИ имеет отрицательную полярность (точнее, его величина почти равна нулю). Когда этот сигнал поступает на входы последующих схем ИЛИ, он вновь инвертируется, так что полярность и форма сигналов на выходе соответствуют полярности и форме исходного сигнала.

Рис. 8.7. Логическая схема с непосредственными связями.

Если хотя бы на один из других входов схем ИЛИ, расположенных справа на рисунке, подать сигналы положительной полярности, то на выходах этих схем сигналы будут иметь обратную полярность (точнее, выходные сигналы будут практически равны нулю), поскольку они повторно не инвертируются.

6.8. Схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

Для вентилей И, И-НЕ и др. удобно использовать символы, поскольку они позволяют более наглядно представлять входные и выходные логические сигналы и рабочие характеристики таких вентилей. Поэтому, хотя и известны различные способы реализации схемы ИЛИ (на диодах, резисторах и диодах, на транзисторах), для их обозначения используется один символ.

Иногда используемую комбинацию логических схем можно представить одним символом, определяющим все свойства комбинированной сложной схемы, что делает ненужным изображение четырех, пяти или даже большего числа символических обозначений отдельных схем, применяемых для реализации некоторой операции. Примером может служить полусумматор, схема которого показана на рис. 8.8. По существу полусумматор состоит из схемы ИЛИ и двух схем И, одна из которых имеет инвертированный вход. Последняя схема является схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ (ЗАПРЕТ). Эти три логические схемы связаны между собой, как показано на рис. 8.8, а, хотя для индикации комбинации схем И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, но без выхода для цифры переноса часто используют один символ, изображенный на рис. 8.8, б. Этот символ соответствует схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ [Эта логическая схема известна под названием схемы неравнозначности или двухвходовой суммы суммирования по модулю 2. - Прим. ред.]. Если после схемы, показанной на рис. 8.8,6, следует инвертор (рис. 8.8, в), то получаем схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ (схема эквивалентности или равнозначности), символ которой изображен на рис.8.8,г.

Полные сумматоры (последовательного типа) могут быть получены путем использования двух полусумматоров, показанных на рис. 8.8, а. Полусумматоры применяются также для целей переключений и для преобразования кодов.



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]