• Jamiyatning quyi tizimlari va ularning tarkibiy qismlari Jamiyatning quyi tizimlari va elementlari ijtimoiy munosabatlarning o'ziga xos xususiyatlari
• Asosiy mantiqiy elementlar
• MPRS ning farmakognostik tahlili: haqiqiylik va yaxshi sifatni aniqlash
• Jamiyatning huquqiy tizimi
• Hech kim bilan bo'lgandan ko'ra, yolg'iz bo'lgan afzaldir
• Tezroq boshlanishi uchun hayz ko'rishni qanday tezlashtirish mumkin Hayz ko'rishning tugashini tezlashtirish mumkinmi
• Kilo yo'qotish uchun bir oy davomida samarali parhezlar: eng yaxshi usullarning umumiy ko'rinishi
• Tug'ilmagan bolaning jinsini aniqlash: tasdiqlangan usullar
• Yangi boshlanuvchilar uchun akvarel bo'yash texnikasi
• Timatining tug'ilgan kunida biz uning barcha ayollarini eslaymiz, Timati hozir kim bilan uchrashadi

Mantiq algebrasining asosiy elementlari va elementlari

"VA" mantiqiy elementi va mantiqiy ko'paytirish (bog'lanish)

“Agar ertaga ob-havo yaxshi bo‘lsa va mening akam kelsa, baliq ovlashga boramiz” jumlasi VA mantiqiy ko‘paytirish amalini o‘z ichiga oladi. X harakat uchun A sharti (yaxshi ob-havo) va B (aka keladi) sharti bir vaqtda bajarilishi kerak ( baliq ovlash) sodir bo'ladi. Bu haqiqat jadvali bilan ko'rsatilgan (2.1-rasm). 1-holat "to'g'ri" yoki "to'g'ri" degan ma'noni anglatadi. Status (0) "noto'g'ri" yoki "noto'g'ri" degan ma'noni anglatadi. To'rtta kombinatsiya mumkin. Kombinatsiyalar ketma-ketligi printsipial jihatdan muhim emas, ammo keyinroq ko'rsatilgandek, u ma'lum bir naqshga mos kelishi kerak.
A kirish va B kirishidagi 1 signallari mos kelgandagina chiqishda 1 signali paydo bo'ladigan elektron sxema AND shlyuzi (AND darvozasi) deb ataladi.
Ketma-ket ulangan kontaktorlardagi eng oddiy I-valfi shakldagi sxema bo'yicha amalga oshirilishi mumkin. 2.2. Ammo hozirgi vaqtda integral yarimo'tkazgichli mikrosxemalar deyarli har doim qo'llaniladi (Sxema oilalari bo'limiga qarang).
Mantiqiy ko'paytirish haqiqati jadvalini qanoatlantiradigan har qanday sxema AND darvozasi hisoblanadi.
Mantiq algebrasida “VA” amalini belgilash uchun l belgisi ishlatiladi.
Mantiqiy ko'paytirish uchun adabiyotda nuqta (.) yoki & uchun boshqa belgilar mavjud:
X= AB; X= A&B. X = A l B

Guruch. 2.3.

Ikki kirishli AND mantiqiy elementining belgisi rasmda ko'rsatilgan. 2.3. Kirish va chiqishlarning belgilari har qanday bo'lishi mumkin. Ko'pincha kirishlar A va B, chiqish esa X yoki Q deb etiketlanadi.
AND mantiqiy elementining chiqishida 1-signal faqat barcha kirishlarda 1-signallar mos kelganda paydo bo'ladi.

Mantiqiy element "OR" va mantiqiy qo'shish (ajralish)

“Agar meros olsam yoki lotereyada yutib olsam, dunyo bo‘ylab sayohatga chiqaman” jumlasi mantiqiy qo‘shish operatsiyasi ORni o‘z ichiga oladi. Sayohat A sharti (meros) yoki B sharti (lotereya) rost bo'lganda yoki ikkala shart bir vaqtning o'zida bajarilganda mumkin bo'ladi. Bu rasmdagi haqiqat jadvali bilan ko'rsatilgan. 2.4 (1-holat “toʻgʻri”, 0-holat “notoʻgʻri” degan maʼnoni anglatadi).
A yoki B kirishda yoki ikkala kirishda 1 mavjud bo'lganda X chiqishida 1 hosil qiladigan elektron sxema OR shlyuzi deb ataladi. OR elementi rasmdagi sxema bo'yicha amalga oshirilishi mumkin. 2.5.
Aniqlik uchun o'rni diagrammasi ko'rsatilgan. Bugungi kunda OR elementlari deyarli har doim o'rnatilgan yarimo'tkazgich chiplari shaklida qo'llaniladi.
Mantiqiy qo'shish haqiqati jadvalini qanoatlantiradigan har qanday sxema OR darvozasi hisoblanadi.
V belgisi mantiq algebrasida OR amalini belgilash uchun ishlatiladi.

X = A v B
Shuningdek, adabiyotda mantiqiy qo'shishni bildiruvchi + belgisi mavjud.
X=A + B

Guruch. 2.6.

Ikki kirishli OR mantiqiy elementining belgisi rasmda ko'rsatilgan. 2.6. ^ 1 belgisi, chiqishda birlik paydo bo'lishi uchun kirishlardan kamida bittasi 1 signaliga ega bo'lishi kerakligini anglatadi.
OR mantiqiy elementining chiqishida signal 1 faqat uning kirishlaridan kamida bittasi mavjud bo'lganda paydo bo'ladi.

"YO'Q" mantiqiy elementi va inversiya operatsiyasi (inkor)

“Agar akam kelsa, bugun kechqurun teatrga bormayman” jumlasi inkor ma’nosini bildiradi. Agar A (akaning kelishi) bayonoti to'g'ri bo'lsa, X harakati (teatrga borish) sodir bo'lmaydi. Agar A bayonoti yolg'on bo'lsa, X bayonoti to'g'ri va men teatrga boraman. Tegishli haqiqat jadvali (2.7-rasm) faqat ikkita mumkin bo'lgan variantga ega.
X chiqishdagi holati har doim kirishdagi holatga qarama-qarshi bo'lgan elektron sxema<4, называют логическим элементом НЕ или инвертором.
Shaklda. 2.8 mantiqiy elementning EMAS diagrammasini ko'rsatadi. Ilgari muhokama qilingan mantiqiy eshiklar singari, NOT shlyuzlari deyarli har doim integral yarimo'tkazgichli sxemalar sifatida ishlatiladi.
Mantiqiy invert haqiqat jadvalini qondiradigan har qanday sxema EMAS eshikdir.

Mantiq algebrasida EMAS operatsiyasini belgilash uchun belgi yoki apostrof ustidagi chiziq ishlatiladi:
X = A
Mantiqiy elementning belgisi rasmda ko'rsatilmagan. 2.9.
EMAS darvozasining chiqish holati har doim kirish holatiga qarama-qarshidir.

Guruch. 2.9.

VA, OR va EMAS eshiklari diskret signallarda uchta asosiy raqamli mantiqiy amallarni bajarish uchun mo'ljallangan. Ushbu elementlardan foydalanib, siz har qanday murakkablikdagi mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirishingiz mumkin. Shuning uchun bu elementlar asosiy deb ataladi (2.10-rasm). Bufer asosiy mantiqiy elementlarga ham tegishli (2.10a-rasm). Agar bufer kirishi 1 bo'lsa, u holda chiqish 1, aks holda 0 bo'ladi.

Kirish ma'lumotlari ustida har qanday mantiqiy operatsiyani bajarish uchun mo'ljallangan elektr sxemasi mantiqiy element deb ataladi. Kirish ma'lumotlari bu erda turli darajadagi kuchlanishlar ko'rinishida ifodalanadi va chiqishdagi mantiqiy operatsiya natijasi ma'lum darajadagi kuchlanish shaklida ham olinadi.

Bu holda operandlar oziqlanadi - signallar mantiqiy elementning kirishida yuqori yoki past darajadagi kuchlanish shaklida qabul qilinadi, ular asosan kirish ma'lumotlari bo'lib xizmat qiladi. Shunday qilib, yuqori darajadagi kuchlanish - mantiqiy - operandning haqiqiy qiymatini va past darajadagi kuchlanish 0 - noto'g'ri qiymatni ko'rsatadi. 1 - ROS, 0 - YOLG'ON.

Mantiqiy element- kirish va chiqish signallari o'rtasidagi ma'lum mantiqiy munosabatlarni amalga oshiradigan element. Mantiqiy elementlar odatda kompyuterlarning mantiqiy sxemalarini, avtomatik boshqarish va boshqarishning diskret sxemalarini qurish uchun ishlatiladi. Mantiqiy elementlarning barcha turlari uchun, ularning jismoniy tabiatidan qat'i nazar, kirish va chiqish signallarining diskret qiymatlari xarakterlidir.

Mantiqiy elementlar bir yoki bir nechta kirish va bir yoki ikkita (odatda bir-biriga teskari) chiqishga ega. Mantiqiy elementlarning chiqish signallarining "nol" va "birlik" qiymatlari element bajaradigan mantiqiy funktsiya va kirish signallarining "nol" va "birlik" qiymatlari bilan belgilanadi. mustaqil o'zgaruvchilarning roli. Har qanday murakkab mantiqiy funktsiyani tuzish mumkin bo'lgan elementar mantiqiy funktsiyalar mavjud.

Element sxemasining dizayniga, uning elektr parametrlariga qarab, kirish va chiqishning mantiqiy darajalari (yuqori va past kuchlanish darajalari) yuqori va past (haqiqiy va noto'g'ri) holatlar uchun bir xil qiymatlarga ega.

An'anaga ko'ra, mantiqiy elementlar maxsus radio komponentlar - integral mikrosxemalar shaklida ishlab chiqariladi. Konyunksiya, diszyunksiya, inkor va modul qo‘shish (VA, YOKI, EMAS, eksklyuziv OR) kabi mantiqiy amallar asosiy turlarning mantiqiy elementlari ustida bajariladigan asosiy amallardir. Keling, ushbu turdagi mantiqiy elementlarning har birini batafsil ko'rib chiqaylik.

Mantiqiy element "VA" - birikma, mantiqiy ko'paytirish, VA

"VA" - kiritilgan ma'lumotlar bo'yicha birlashma yoki mantiqiy ko'paytirish amalini bajaradigan mantiqiy element. Ushbu element 2 dan 8 gacha (ishlab chiqarishda eng keng tarqalgan "VA" elementlari 2, 3, 4 va 8 kirishli) kirish va bitta chiqishga ega bo'lishi mumkin.

Turli xil kirish soniga ega "VA" mantiqiy elementlarning belgilari rasmda ko'rsatilgan. Matnda bir yoki boshqa sonli kirishga ega bo'lgan "VA" mantiqiy elementi "2I", "4I" va boshqalar sifatida belgilanadi - "VA" ikkita kirishli, to'rtta kirishli va hokazo.

2I element uchun haqiqat jadvali shuni ko'rsatadiki, agar mantiqiy birliklar bir vaqtning o'zida birinchi kirishda VA ikkinchi kirishda bo'lsa, elementning chiqishi mantiqiy birlik bo'ladi. Boshqa uchta mumkin bo'lgan holatda, chiqish nolga teng bo'ladi.

G'arbiy sxemalarda "Va" elementining belgisi kirishda to'g'ri chiziq va chiqishda yaxlitlash mavjud. Uy sxemalarida - "&" belgisi bilan to'rtburchaklar.

Mantiqiy element "OR" - dis'yunksiya, mantiqiy qo'shish, OR

"YOKI" - kirish ma'lumotlari bo'yicha ajratish yoki mantiqiy qo'shish operatsiyasini bajaradigan mantiqiy element. U, xuddi "AND" elementi kabi, ikkita, uch, to'rt va hokazo kirish va bitta chiqish bilan mavjud. Turli xil kirish soniga ega "OR" mantiqiy elementlarning belgilari rasmda ko'rsatilgan. Ushbu elementlar quyidagicha belgilanadi: 2OR, 3OR, 4OR va boshqalar.

"2OR" elementi uchun haqiqat jadvali shuni ko'rsatadiki, chiqishda mantiqiy birlik paydo bo'lishi uchun mantiqiy birlik birinchi kirishda YOKI ikkinchi kirishda bo'lishi kifoya. Agar mantiqiylar bir vaqtning o'zida ikkita kirishda bo'lsa, chiqish ham bitta bo'ladi.

G'arbiy sxemalarda "YOKI" elementining belgisi dumaloq kirish va yumaloq, uchli chiqishga ega. Uy sxemalarida - "1" belgisi bilan to'rtburchaklar.

Mantiqiy element "NOT" - inkor, invertor, EMAS

"YO'Q" - kiritilgan ma'lumotlarda mantiqiy inkor operatsiyasini bajaradigan mantiqiy element. Bitta chiqish va faqat bitta kirishga ega bo'lgan ushbu element inverter deb ham ataladi, chunki u aslida kirish signalini invertatsiya qiladi (invert qiladi). Rasmda "NOT" mantiqiy elementining belgisi ko'rsatilgan.

Inverter uchun haqiqat jadvali shuni ko'rsatadiki, yuqori kirish potentsiali past chiqish potentsialini beradi va aksincha.

G'arbiy sxemalarda "EMAS" elementining belgisi chiqish joyida aylana bo'lgan uchburchak shakliga ega. Uy sxemalarida - "1" belgisi bo'lgan to'rtburchaklar, chiqish joyida doira bilan.

"VA-EMAS" mantiqiy elementi - inkor, NAND bilan birikma (mantiqiy ko'paytirish).

"VA-EMAS" - kiritilgan ma'lumotlarga mantiqiy qo'shish amalini bajaradigan mantiqiy element, so'ngra mantiqiy inkor operatsiyasi, natija chiqariladi. Boshqacha qilib aytganda, u asosan "VA" elementi bo'lib, "EMAS" elementi bilan to'ldiriladi. Rasmda "2I-NOT" mantiqiy elementining belgisi ko'rsatilgan.

"NAND" elementi uchun haqiqat jadvali "AND" elementi uchun jadvalga qarama-qarshidir. Uch nol va bitta o'rniga - uchta bir va nol. "NAND" elementi 1913 yilda birinchi marta buning ahamiyatini ta'kidlagan matematik Genri Moris Sheffer sharafiga "Schaeffer elementi" deb ham ataladi. "Men" sifatida belgilangan, faqat chiqishda doira bilan.

Mantiqiy element "OR-NOT" - inkor bilan dis'yunksiya (mantiqiy qo'shish), NOR

"YOKI-EMAS" - kiritilgan ma'lumotlarga mantiqiy qo'shish amalini bajaradigan mantiqiy element, keyin esa mantiqiy inkor operatsiyasi, natija chiqariladi. Boshqacha qilib aytganda, bu "YOKI" elementi bo'lib, "EMAS" elementi - inverter bilan to'ldiriladi. Rasmda "2OR-NOT" mantiqiy elementining belgisi ko'rsatilgan.

"OR-NOT" elementi uchun haqiqat jadvali "OR" elementi jadvaliga qarama-qarshidir. Chiqishdagi yuqori potentsial faqat bitta holatda olinadi - ikkala kirish ham past potentsiallar bilan bir vaqtda oziqlanadi. "YOKI" deb ataladi, faqat chiqishda aylana bo'lib, inversiyani ko'rsatadi.

Mantiqiy element "eksklyuziv OR" - qo'shimcha modul 2, XOR

"XOR" - kirish ma'lumotlariga mantiqiy qo'shish moduli 2 operatsiyasini bajaradigan mantiqiy element, ikkita kirish va bitta chiqishga ega. Ko'pincha bu elementlar nazorat sxemalarida qo'llaniladi. Rasmda ushbu elementning ramzi ko'rsatilgan.

G'arbiy sxemalardagi tasvir kirish tomonida qo'shimcha egri chiziqli "OR" ga o'xshaydi, mahalliy rasmda - "OR" kabi, faqat "1" o'rniga "=1" yoziladi.

Bu mantiqiy element “ekvivalentlik” deb ham ataladi. Yuqori kuchlanish darajasi faqat kirishdagi signallar teng bo'lmaganda (bir birlikda, ikkinchisida nolda yoki bitta nolda va boshqasida) chiqishda bo'ladi, hatto kirishda ikkita birlik bo'lsa ham. bir vaqtning o'zida chiqish nolga teng bo'ladi - bu "OR" dan farq. Ushbu mantiqiy elementlar qo'shimchalarda keng qo'llaniladi.

Mantiqiy elementlar - Bu yuqori va past darajadagi kuchlanish (signal) bilan ko'rsatilgan ikkilik kodlar shaklida taqdim etilgan ma'lumotlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan elektron qurilmalar. Mantiqiy elementlar VA, YOKI, EMAS mantiqiy funktsiyalarini va ularning kombinatsiyalarini amalga oshiradi. Ushbu mantiqiy operatsiyalar mikrosxemalarning bir qismi bo'lgan elektron sxemalar yordamida amalga oshiriladi. VA, YOKI, EMAS mantiqiy elementlardan har qanday murakkablikdagi raqamli elektron qurilmani qurishingiz mumkin.

Mantiqiy elementlar mantiqiy funktsiyalarni ijobiy va salbiy mantiqiy rejimlarda bajarishi mumkin. Rejimda ijobiy mantiq mantiqiy biri yuqori kuchlanish darajasiga, mantiqiy nol esa past kuchlanish darajasiga to'g'ri keladi. Rejimda salbiy mantiq aksincha, mantiqiy past kuchlanish darajasiga mos keladi va mantiqiy nol yuqoriga mos keladi.

Agar musbat mantiqiy rejimda mantiqiy element AND operatsiyasini amalga oshirsa, manfiy mantiqiy rejimda u OR operatsiyasini bajaradi va aksincha. Va agar ijobiy mantiqiy rejimda - VA-EMAS, u holda salbiy mantiqiy rejimda - YOKI-YO'Q.

Mantiqiy elementning shartli grafik belgisi to'rtburchak bo'lib, uning ichida funktsiya ko'rsatgichining tasviri joylashtirilgan. Kirishlar to'rtburchakning chap tomonida chiziqlar sifatida ko'rsatilgan, elementning chiqishlari o'ng tomonda. Agar kerak bo'lsa, yuqoridan kirish va pastdan chiqishga ruxsat beriladi. AND, OR mantiqiy elementlari ikkita va bitta chiqishdan boshlab istalgan miqdordagi kirishga ega bo'lishi mumkin. Elementda bitta kirish va bitta chiqish yo'q. Agar kirish doira bilan belgilangan bo'lsa, bu funksiya past darajadagi signal (salbiy mantiq) uchun bajarilganligini anglatadi. Agar aylana chiqishni bildirsa, u holda element to'rtburchak ichida ko'rsatilgan operatsiya natijasining mantiqiy inkorini (inversiyasini) hosil qiladi.

Barcha raqamli qurilmalar bo'linadi kombinatsion va yana ketma-ket. Kombinatsiyalangan qurilmalarda ma'lum bir vaqtning o'zida chiqish signallari bir vaqtning o'zida kirish signallari bilan yagona aniqlanadi. Ketma-ket qurilmaning (raqamli mashinaning) ma'lum bir vaqtda chiqish signallari nafaqat uning kirishlaridagi mantiqiy o'zgaruvchilar bilan belgilanadi, balki ushbu qurilmaning oldingi holatiga ham bog'liq. Mantiqiy elementlar VA, YOKI, EMAS va ularning birikmalari kombinatsiyalangan qurilmalardir. Ketma-ket qurilmalarga flip-floplar, registrlar, hisoblagichlar kiradi.

Mantiqiy element VA(1-rasm) mantiqiy ko'paytirish (bog'lanish) operatsiyasini bajaradi. Bunday amal /\ belgisi yoki ko'paytirish belgisi (·) bilan belgilanadi. Agar barcha kiritilgan o'zgaruvchilar 1 ga teng bo'lsa, u holda Y=X1 X2 funksiya mantiqiy 1 qiymatini oladi. Agar kamida bitta o'zgaruvchi 0 ga teng bo'lsa, u holda chiqish funktsiyasi 0 ga teng bo'ladi.

		1-jadval

Mantiqiy funktsiya eng aniq deb nomlangan jadval bilan tavsiflanadi haqiqat jadvali(1-jadval). Haqiqat jadvali X kirish o'zgaruvchilarining barcha mumkin bo'lgan kombinatsiyalarini va Y funktsiyasining mos qiymatlarini o'z ichiga oladi. Kombinatsiyalar soni 2 ta n, Qayerda n argumentlar soni.

mantiqiyccue element OR(2-rasm) mantiqiy qo`shish (dizyunksiya) amalini bajaradi. Ushbu operatsiya \/ yoki qo'shish belgisi (+) bilan belgilanadi. Y=X1\/X2 funksiya, agar kamida bitta o‘zgaruvchi 1 ga teng bo‘lsa, mantiqiy 1 qiymatini oladi (2-jadval).

		2-jadval

Mantiqiy elementEMAS (inverter) mantiqiy inkor (inversiya) amalini bajaradi. Mantiqiy inkor bilan Y funksiyasi kirish o‘zgaruvchisi X ning qarama-qarshi qiymatini oladi (3-jadval). Ushbu operatsiya deyiladi.

Yuqoridagi mantiqiy elementlardan tashqari amalda VA-EMAS, OR-EMAS, XOR elementlari ham keng qo`llaniladi.

mantiqiyccue elementent VA-YO'Q(guruch . 4) kiritilgan o'zgaruvchilar bo'yicha mantiqiy ko'paytirish amalini bajaradi va keyin natijani invertatsiya qiladi va uni chiqaradi.

		4-jadval

Mantiqiy element YOKI-YO'Q(guruch . 5) kiritilgan o'zgaruvchilar ustida mantiqiy qo'shish amalini bajaradi va natijani invertatsiya qiladi va uni chiqaradi.

		5-jadval

XOR mantiqiy eshigi shaklda ko'rsatilgan. 6. Eksklyuziv mantiqiy funktsiya OR ("nomutanosiblik" funktsiyasi yoki yig'indi moduli ikki) shunday yoziladi va X1≠X2 da 1 qiymatini va X1=X2=0 yoki X1=X2=1 qiymatida 0 qiymatini oladi (6-jadval). .

		6-jadval

Yuqoridagi elementlarning har qandayini faqat asosiy ikkita kirish elementlaridan yig'ilgan qurilma bilan almashtirish mumkin OR-NOT yoki VA-NOT. Masalan: EMAS operatsiyasi (7-rasm, a) X1 = X2 = X da; operatsiya AND (7-rasm, b).

Integratsiyalashgan mantiqiy elementlar 14 yoki 16 pinli standart paketlarda mavjud. Bitta pin quvvat manbaini ulash uchun ishlatiladi, ikkinchisi signal va quvvat manbalari uchun keng tarqalgan. Qolgan 12 (14) pin mantiqiy elementlarning kirish va chiqishlari sifatida ishlatiladi. Bitta uy bir nechta mustaqil mantiqiy elementlarni o'z ichiga olishi mumkin. 8-rasmda ba'zi mikrosxemalarning grafik belgilari va pinout (pin raqamlash) ko'rsatilgan.

K155LE1 K155LA3 K155LP5

Transistor-tranzistor mantiqining asosiy elementi (TTL). 9-rasm oddiy bitta tranzistorli kalit bilan NAND TTL mantiqiy elementining diagrammasini ko'rsatadi.

Guruch. 9

Eng oddiy TTL mantiqiy elementi ko'p emitterli tranzistorga asoslangan VT1. Bunday tranzistorning ishlash printsipi an'anaviy bipolyar tranzistor bilan bir xil. Farqi shundaki, zaryad tashuvchilarni bazaga quyish bir nechta mustaqil emitent orqali amalga oshiriladi. R- n- o'tishlar. Mantiqiy birlik kirishlarga kelganda U 1 ichida, barcha emitent birikmalari o'chirilgan VT1 . Rezistor orqali oqayotgan oqim R b, ochiq orqali yopiladi R-n- o'tishlar: kollektor VT1 va emitent VT2. Ushbu oqim tranzistorni ochadi VT2 , va uning chiqishidagi kuchlanish nolga yaqinlashadi, ya'ni Y = U 0 Chiqish. Agar kamida bitta kirish (yoki barcha kirishlar) bo'lsa VT1 mantiqiy nol signali beriladi U 0 ichida, undan keyin oqim o'tadi R b, ochiq emitent birikmasi orqali yopiladi VT1 . Bunday holda, kirish oqimi VT 2 nolga yaqin bo'ladi va chiqish tranzistori qulflanadi, ya'ni Y = U 1 Chiqish. Shunday qilib, ko'rib chiqilayotgan sxema mantiqiy VA-EMAS operatsiyasini bajaradi.

Nazorat savollari.

Mantiqiy element nima?

Ijobiy va salbiy mantiq o'rtasidagi farq nima?

Haqiqat jadvali nima?

Mantiqiy ko'paytirishning belgisi nima?

Diagrammalarda AND eshiklari qanday ko'rsatilgan?

VA mantiqiy elementining chiqishida qanday kirish o'zgaruvchilarida mantiqiy 1 hosil bo'ladi?

Mantiqiy qo'shish belgisi nima?

Mantiqiy element OR diagrammalarda qanday tasvirlangan?

OR mantiqiy elementining chiqishida qanday kirish o'zgaruvchilarida mantiqiy 1 hosil bo'ladi?

Mantiqiy element diagrammalarda qanday tasvirlangan EMAS?

Diagrammalarda VA-EMAS mantiqiy elementi qanday tasvirlangan?

VA-EMAS mantiqiy elementining chiqishida qanday kirish o'zgaruvchilarida mantiqiy 1 hosil bo'ladi?

Diagrammalarda YOKI-EMAS mantiqiy elementi qanday tasvirlangan?

Qaysi kirish o'zgaruvchilarida mantiqiy elementning chiqishida YOKI-EMAS mantiqiy 1 hosil bo'ladi?

XOR mantiqiy elementi diagrammalarda qanday tasvirlangan?

XOR mantiqiy elementining chiqishida qanday kirish o'zgaruvchilarida mantiqiy 1 hosil bo'ladi?

OR-NOT elementidan EMAS elementini qanday olish mumkin?

VA-NOT elementidan EMAS elementini qanday olish mumkin?

Asosiy TTL elementining ishlash prinsipini tavsiflab bering.

Xuddi standart mantiqiy ifodalar singari, turli mantiqiy elementlar yoki mantiqiy davrlarning kirish va chiqishlarida ma'lumotlar bitta jadvalda - haqiqat jadvalida to'planishi mumkin.

haqiqat jadvali mantiqiy funksiyalar tizimining vizual tasvirini beradi. Haqiqat jadvali mantiqiy elementlarning chiqishlaridagi signallarni ularning kirishlaridagi barcha mumkin bo'lgan signal kombinatsiyalari uchun ko'rsatadi.

Misol tariqasida ikkita kirish va bitta chiqishga ega mantiqiy sxemani ko'rib chiqing. Keling, kirish signallarini "A" va "B", chiqishni esa "Q" deb belgilaymiz. Ushbu ikkita kirishga ("ON - signal mavjud" va "OFF - signal yo'q") qo'llanilishi mumkin bo'lgan to'rtta (2²) kirish signallari kombinatsiyasi mavjud.

Biroq, mantiqiy ifodalar va ayniqsa, mantiqiy elementlarning haqiqat jadvali haqida gap ketganda, "signal mavjudligi" va "signal yo'qligi" umumiy tushunchasi o'rniga "1" mantiqiy darajasini ifodalovchi bit qiymatlari qo'llaniladi. va mos ravishda "0" mantiqiy darajasi.

Keyin 2 kirishli mantiqiy element uchun "A" va "B" ning to'rtta mumkin bo'lgan kombinatsiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Materiallar: ABS + metall + akril linzalar. LED yoritgichlar ...

1. "OFF" - "OFF" yoki (0, 0)
2. "OFF" - "ON" yoki (0, 1)
3. "ON" - "OFF" yoki (1, 0)
4. "ON" - "ON" yoki (1, 1)

Shuning uchun, uchta kirishga ega bo'lgan mantiqiy sxema sakkizta mumkin bo'lgan kombinatsiyaga (2³) va boshqalarga ega bo'ladi. Haqiqat jadvalining mohiyatini oson tushunish uchun biz uni faqat kirishlar soni ikkitadan ko'p bo'lmagan oddiy mantiqiy elementlarda o'rganamiz. Ammo, shunga qaramay, ko'p kirish davri elementlari uchun mantiqiy natijalarni olish printsipi bir xil bo'lib qolmoqda.

Amalda haqiqat jadvali kiritilgan o'zgaruvchilarning har biri uchun bitta ustundan (masalan, A va B) va mantiqiy operatsiyaning barcha mumkin bo'lgan natijalari uchun oxirgi bitta ustundan (Q) iborat. Shuning uchun haqiqat jadvalining har bir satrida mumkin bo'lgan kiritish o'zgaruvchilardan biri (masalan, A = 1, B = 0) va bu qiymatlar bilan operatsiya natijasi mavjud.

haqiqat jadvali

"Va" elementi

"VA" mantiqiy elementi uchun Q chiqishi log.1 ni o'z ichiga oladi, agar ikkala kirishga ("A" va "B") signal jurnali berilgan bo'lsa.1.

"VA" mantiqiy elementini o'z ichiga olgan mikrosxemalar:

• K155LI1, SN7408N analogi
• SN74451N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LI5
• K555LI1, SN74LS08N analogi
• SN74LS09N ga o'xshash ochiq kollektorli K555LI2

YOKI element

Q ning chiqishi, “OR” elementi, agar ikkita kirish yoki ikkala kirishdan birortasi darhol jurnalga yozilsa, jurnalga ega bo'ladi.1.

"OR" mantiqiy elementini o'z ichiga olgan mikrosxemalar:

• K155LL1, SN7432N analogi
• SN75453N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LL2
• K555LL1, SN74LS32N analogi

Element "YO'Q"

Bunda Q ning chiqishi, “EMAS” mantiqiy elementi kirish signaliga qarama-qarshi signalga ega bo'ladi.

"YO'Q" mantiqiy elementini o'z ichiga olgan mikrosxemalar:

• K155LN1, SN7404N ga o'xshash
• SN7405N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LN2
• K155LN3, SN7406N ga o'xshash
• SN7416N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LN5
• K155LN6, SN7466N analogi

Element "VA-EMAS"

"VA-EMAS" elementining Q chiqishi log.1 bo'ladi, agar bir vaqtning o'zida ikkala kirishda log.1 signal bo'lmasa.

"VA-EMAS" mantiqiy elementini o'z ichiga olgan mikrosxemalar:

• K155LA3, SN7400N ga o'xshash
• K155LA8, SN7401N ga o'xshash
• SN7403N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LA9
• SN7426N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LA11
• SN7437N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LA12
• SN7438N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LA13
• SN75452N ga o'xshash ochiq kollektorli K155LA18

OR-NOT elementi

YOKI-EMAS mantiqiy elementining ikkala kirishiga log.0 ni qo‘llasakgina, uning Q chiqishida tegishli log.1 signalini olamiz.

MANTIQ ELEMENTLARI

Umumiy ma'lumot.

Mantiqiy funksiyalar va ularning argumentlari log.0 va log.1 qiymatini olishi yuqorida qayd etilgan edi. Bunday holda, log.0 va log.1 qurilmalarida ma'lum darajadagi (yoki shakldagi) kuchlanishga mos kelishini yodda tutish kerak. Log.0 va log.1 ni jismoniy tasvirlashning eng ko'p qo'llaniladigan ikkita usuli: potentsial va impuls.

Potentsial shakl bilan (2.1-rasm, a va 2.1, b) log.0 va log.1 ni ifodalash uchun ikki darajadagi kuchlanish ishlatiladi: yuqori daraja log.1 ga to'g'ri keladi ( daraja jurnali.1) va past daraja log.0 ga to'g'ri keladi ( daraja jurnali.0). Mantiqiy miqdorlarning qiymatlarini ifodalashning bunday usuli musbat mantiq deb ataladi. Nisbatan kamdan-kam hollarda salbiy mantiq deb ataladigan mantiq qo'llaniladi, unda log.1 past kuchlanish darajasi tayinlanadi va log.0 yuqori darajadir. Keyinchalik, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa, biz faqat ijobiy mantiqdan foydalanamiz.

Impuls shakli bilan log.1 impulsning mavjudligiga to'g'ri keladi, mantiqiy 0 - impulsning yo'qligi (2.1-rasm, c).

E'tibor bering, agar potentsial shakl bilan signalga mos keladigan ma'lumot (log.1 yoki log.0) deyarli har qanday vaqtda aniqlanishi mumkin bo'lsa, u holda impulsli shakl bilan kuchlanish darajasi va mantiqiy qiymat o'rtasidagi muvofiqlik. qiymat 2.1-rasmda ko'rsatilgan vaqtning ma'lum diskret nuqtalarida (soat vaqti deb ataladigan nuqtalarda) o'rnatiladi, t = 0, 1, 2, ...

Mantiqiy elementlarning umumiy belgilari.

Diskret komponentlarda VA, OR, EMAS asosining mantiqiy elementlari.

diod elementi OR (montaj)

Diyotlarda bajariladigan OR mantiqiy elementi ikki yoki undan ortiq kirish va bitta chiqishga ega. Element mantiqiy qiymatlarning potentsial va impulsli tasviri bilan ishlashi mumkin.

Shaklda. 2.2,a musbat qutbli potentsial va impulslar bilan ishlash uchun diod elementining diagrammasi ko'rsatilgan. Salbiy mantiq va manfiy potentsiallar yoki manfiy qutbli impulslardan foydalanganda, 2.2-rasm, b da ko'rsatilganidek, diodlarning polaritesini o'zgartirish kerak.

Shakldagi sxemaning ishlashini ko'rib chiqing. 2.2a. Agar impuls (yoki yuqori potentsial) faqat bitta kirishda harakat qilsa, u holda bu kirishga ulangan diyot ochiladi va zarba (yoki yuqori potentsial) ochiq diyot orqali qarshilik R. Bu holda polaritning kuchlanishiga uzatiladi. unda zanjirlardagi diodlar qolgan kirishlar blokirovka kuchlanishining ta'siri ostida bo'ladi.

guruch. 2.2.

Agar log.1 ga mos keladigan signallar bir vaqtning o'zida bir nechta kirishlarda qabul qilinsa, bu signallar darajalarining qat'iy tengligi bilan ushbu kirishlarga ulangan barcha diodlar ochiladi.

Agar ochiq diyotning qarshiligi R rezistorining qarshiligi bilan solishtirganda kichik bo'lsa, chiqish kuchlanish darajasi bir vaqtning o'zida qancha kirishda log.1 signaliga ega bo'lishidan qat'i nazar, kirish signali darajasiga yaqin bo'ladi.

E'tibor bering, agar kirish signallarining darajalari farq qilsa, u holda faqat signal darajasi eng yuqori qiymatga ega bo'lgan ushbu kirishning diyoti ochiladi. R rezistorida kirishlarga ta'sir qiluvchi kuchlanishlarning eng kattasiga yaqin kuchlanish hosil bo'ladi. Boshqa barcha diodlar yopiq bo'lib, chiqishdan past signal darajasiga ega manbalarni uzib qo'yadi.

Shunday qilib, elementning chiqishida log.1 ga mos keladigan signal hosil bo'ladi, agar kirishlarning kamida bittasida log.1 bo'lsa. Shuning uchun element ajratish operatsiyasini (OR operatsiyasini) amalga oshiradi.

Chiqish pulsining shakliga ta'sir qiluvchi omillarni ko'rib chiqing. Element n ta kirishga ega bo'lsin va ulardan biri chiqish empedansi Rout bo'lgan manbadan to'rtburchak kuchlanish impulsi bilan ta'minlanadi. Ushbu kirishga ulangan diod ochiq va past qarshilik ko'rsatadi. Masofaviy diodlar yopiq, ularning p-n sig'imlari C d - kirishlarga ulangan manbalarning chiqish qarshiliklari orqali o'tish elementning chiqishiga parallel ravishda ulangan bo'lib chiqadi. Yuk va o'rnatish sig'imi C n bilan birgalikda R parallel ravishda ulangan ba'zi ekvivalent sig'im C ekvivalenti C ekv \u003d C d + (n-1) C d hosil bo'ladi (2.3-rasm, a).

Hozirgi vaqtda impuls kirishga qo'llaniladi, sig'im C ek tufayli, chiqish kuchlanishi keskin o'sishi mumkin emas; u vaqt konstantasi bilan eksponent ravishda o'sadi

(chunki R chiqib< R), стремясь к значению U вх R/(R + R вых).

guruch. 2.3.

Kirish impulsining oxirida C eq zaryadlangan kondansatkichdagi kuchlanish keskin tushib keta olmaydi; vaqt doimiyligi bilan eksponent ravishda kamayadi (bu vaqtda barcha diodlar yopiq); chunki chiqish pulsining kesish muddati uning old qismining davomiyligidan kattaroqdir (2.3-rasm, b). Keyingi impulsni elementning kirishiga etkazib berishga faqat oldingi impuls ta'siridan chiqishdagi qoldiq kuchlanish ma'lum bir kichik qiymatga tushganidan keyin ruxsat etiladi. Shuning uchun chiqish kuchlanishining sekin pasayishi soat oralig'ini oshirish zaruratini keltirib chiqaradi va shuning uchun ishlashning pasayishiga sabab bo'ladi.

diod elementi AND (tasodif davri)

AND eshigi bitta chiqish va ikki yoki undan ortiq kirishga ega. Diod elementi Va potentsial va impuls shaklida taqdim etilgan ma'lumotlar bilan ishlashi mumkin.

Shakl 2.4, a musbat kirish kuchlanishlari uchun ishlatiladigan sxemani ko'rsatadi. Salbiy mantiqiy va salbiy kirish kuchlanishlari yoki salbiy polaritning impulslaridan foydalanganda, quvvat manbai kuchlanishining polaritesini va diodlarning polaritesini o'zgartirish kerak (2.4-rasm, b).

guruch. 2.4.

2.4-rasmdagi sxemaning kirishlaridan biri a log.0 darajasiga mos keladigan past kuchlanish darajasiga ega bo'lsin. Oqim E manbasidan rezistor R, ochiq diyot va past kirish kuchlanish manbai orqali zanjirda yopiladi. Ochiq diyotning qarshiligi kichik bo'lgani uchun, ochiq diyot orqali kirishdan past potentsial chiqishga uzatiladi. Yuqori kuchlanish darajasidan ta'sirlangan qolgan kirishlarga ulangan diodlar yopiq bo'lib chiqadi. Diyotga ta'sir qiluvchi kuchlanish dioddan tashqaridagi kontaktlarning zanglashiga olib o'tishda uning anodidan katodga o'tganda kuchlanishlarni yig'ish orqali aniqlanishi mumkin. Bunday aylanib o'tish bilan dioddagi kuchlanish U d \u003d U out - U in ga teng bo'ladi. Shunday qilib, diodlarning anodlariga qo'llaniladigan chiqish kuchlanishi ular uchun ijobiy bo'lib, diodlarni ochishga intiladi; katodga qo'llaniladigan kirish kuchlanishi salbiy bo'lib, diodani yopishga intiladi. Va agar siz tashqarida bo'lsangiz< u вх, то U д отрицательно и диод закрыт. Именно поэтому, когда на выходе элемента низкий потенциал (уровень лог.0), а на входе высокий потенциал (уровень лог.1), подключенный к этому входу диод оказывается закрытым.

Shunday qilib, agar kirishlarning kamida bittasi past darajadagi kuchlanishga ega bo'lsa (log.0), u holda elementning chiqishida past darajadagi kuchlanish (log.0) hosil bo'ladi.

Yuqori darajadagi kuchlanishlar (log.1) barcha kirishlarga ta'sir qilsin. Ular ma'noda bir oz farq qilishi mumkin. Bu pastki kuchlanish bilan kirishga ulangan diodani ochadi. Diyot orqali bu kuchlanish chiqishga uzatiladi. Qolgan diodlar amalda yopiladi. Chiqish yuqori darajadagi kuchlanishga o'rnatiladi (log.1).

Shuning uchun elementning chiqishida log.1 darajasining kuchlanishi faqat log.1 darajasining kuchlanishi barcha kirishlarda qo'llanilganda o'rnatiladi. Shunday qilib, biz elementning mantiqiy VA operatsiyasini bajarishiga ishonch hosil qilamiz.

Chiqish impulsining shaklini ko'rib chiqing (2.5-rasm).

Ba'zi ekvivalent sig'im elementi C eq chiqishiga ulangan deb taxmin qilamiz, uning sig'imi yuk, o'rnatish va yopiq diodlarning sig'imlarini o'z ichiga oladi. Hozirgi vaqtda kuchlanish impulsi barcha kirishlarga bir vaqtning o'zida qo'llaniladi, C eq da (elementning chiqishida) kuchlanish keskin o'sishi mumkin emas. Barcha diodlar dastlab yopiq kirish kuchlanishlari bo'lib, ular diodlar uchun salbiydir. Shuning uchun kirish manbalari C ekv dan uziladi. Kondansatkich C eq E manbadan rezistor R orqali zaryadlanadi. Kondensatordagi kuchlanish (va shuning uchun elementning chiqishida) vaqt doimiyligi bilan eksponent ravishda o'sadi (2.5-rasm, b). U chiqish kirish kuchlanishlarining minimal qiymatidan oshib ketganda, tegishli diod ochiladi va u in o'sishi to'xtaydi. Oldin C eq orqali yopilgan E manbasidan oqim ochiq diyot davriga o'tadi.

guruch. 2.5.

Kirish impulslarining oxirida barcha diodlar ular uchun u chiqib musbat kuchlanish bilan ochiladi. Ochiq diodlar va kirish signali manbalarining past chiqish qarshiliklari orqali nisbatan tez zaryadsizlanishi C ekv mavjud. Chiqish kuchlanishi kichik vaqt doimiysi bilan eksponent ravishda kamayadi.

OR va VA diod elementlarining chiqish impulslarining shakllarini taqqoslash shuni ko'rsatadiki, OR elementida impulsning kesishishi yanada kengaytirilgan, AND elementida esa uning old qismi.

tranzistor elementi EMAS (inverter)

guruch. 2.6.

EMAS operatsiyasi rasmda ko'rsatilgan asosiy element tomonidan amalga oshirilishi mumkin. 2.6a. E'tibor bering, ushbu element EMAS operatsiyasini faqat mantiqiy qiymatlarni ifodalashning potentsial shaklida bajaradi. Log.0 ga mos keladigan kirish signali past bo'lsa, tranzistor yopiladi, uning chiqishida yuqori darajadagi kuchlanish E (log1) o'rnatiladi. Va aksincha, yuqori kirish kuchlanish darajasida (log.1 darajasi) tranzistor to'yingan, uning chiqishida nolga yaqin kuchlanish (log.0 darajasi) o'rnatiladi. Kirish va chiqish kuchlanishlarining grafiklari rasmda ko'rsatilgan. 2.6b.

VA-EMAS asosining integral mantiqiy elementlari va ularning parametrlari.

Integral mantiqiy elementlar mantiqiy qiymatlarni ifodalashning potentsial shaklida qo'llaniladi.

DTL tipidagi VA-EMAS integral elementining sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 2.7. Elementni ketma-ket ikkita funktsional qismga bo'lish mumkin. Kirish qiymatlari diod va eshik bo'lgan qismga qo'llaniladi.Elementning tranzistorda ishlab chiqarilgan ikkinchi qismi invertordir (EMAS operatsiyani bajaradi). Shunday qilib, elementda mantiqiy VA va EMAS amallari ketma-ket bajariladi va shuning uchun u umuman mantiqiy VA-EMAS amalini amalga oshiradi.

Agar elementning barcha kirishlarida yuqori darajadagi kuchlanish (log.1) ta'sir etsa, u holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan birinchi qismining chiqishida (A nuqtasida) yuqori darajadagi kuchlanish hosil bo'ladi. Ushbu kuchlanish VD diodlari orqali to'yinganlik rejimida bo'lgan tranzistorning kirishiga uzatiladi, elementning chiqishida kuchlanish past (log.0).

guruch. 2.7.

Agar kirishlardan kamida bittasi past darajadagi kuchlanishga ega bo'lsa (log.0), u holda A nuqtada past darajadagi kuchlanish (nolga yaqin) hosil bo'ladi, tranzistor yopiladi va yuqori darajadagi kuchlanish hosil bo'ladi. elementning chiqishi (log.1). Diod elementining AND ning integral versiyada ishlashi yuqorida muhokama qilingan bir xil elementning diskret komponentlar bo'yicha ishlashidan farq qiladi, chunki log.1 bir vaqtning o'zida barcha kirishlarga qo'llanilganda, barcha diodlar yopiq bo'lib chiqadi. Shu sababli, kirish kuchlanish log.1 ni ta'minlaydigan manbadan oqim iste'moli juda kichik qiymatga kamayadi.

Keling, elementning inverter qismining ishlashini batafsil ko'rib chiqaylik. Birinchidan, biz integral elektron tranzistorlarning ba'zi xususiyatlarini qayd etamiz. Mikrosxemalarda n-p-n tipidagi kremniy tranzistorlar qo'llaniladi (bu holda kollektor besleme zo'riqishida musbat polarite bor va tranzistor tayanch va emitent o'rtasida musbat kuchlanish bilan ochiladi). Shaklda. 2.8-rasmda faol rejimda tayanch va emitent o'rtasidagi kuchlanishga nisbatan odatiy kollektor oqimi ko'rsatilgan. Ushbu xarakteristikaning o'ziga xos xususiyati shundaki, tranzistor bazaviy kuchlanishning nisbatan yuqori qiymatlarida (odatda 0,6 V dan oshadi) deyarli ochila boshlaydi. Bu xususiyat bazaviy egilish manbalaridan voz kechishga imkon beradi, chunki voltning o'ndan bir qismidagi musbat bazaviy kuchlanishlarda ham tranzistor deyarli yopiq bo'lib chiqadi. Va nihoyat, mikrosxema tranzistorining yana bir xususiyati shundaki, to'yinganlik rejimida kollektor va emitent o'rtasidagi kuchlanish nisbatan yuqori (u 0,4 V va undan yuqori bo'lishi mumkin).

guruch. 2.8.

Mantiqiy elementning kirishlariga signallar o'xshash elementlarning chiqishidan berilsin. Log.1 kuchlanishini 2,6 V ga, log.0 kuchlanishini 0,6 V ga, ochiq diodlardagi kuchlanishlarni va to‘yingan tranzistorning baza-emitter kuchlanishini 0,8 V ga teng olaylik.

Barcha kirishlarga 2,6 V (log.1 darajasi) kuchlanish qo'llanilganda (2.7-rasmga qarang), kirishlardagi diodlar yopiladi, E 1 manbadan oqim R 1 qarshilik orqali, VD diodlari ichiga o'tadi. tranzistorning bazasi, tranzistorni to'yinganlik rejimiga o'rnatish . Elementning chiqishida 0,6 V past darajadagi kuchlanish hosil bo'ladi (log.0 darajasi). U A kuchlanishi VD diodlaridagi kuchlanishlar yig'indisiga va U BE kuchlanishiga teng: 3 0,8 \u003d 2,4 V. Shunday qilib, kirish diodalari 0,2 V teskari kuchlanish ostida.

Kirishlarning kamida bittasi 0,6 V (log.0 darajasi) past darajadagi kuchlanish bilan ta'minlangan bo'lsa, u holda E 1 manbasidan oqim R 1 qarshilik, ochiq kirish diyoti va kirish signali manbai orqali yopiladi. Bunday holda, U A \u003d 0,8 + 0,6 \u003d 1,4 V. Ushbu kuchlanishda tranzistor VD diodlari tomonidan taqdim etilgan moyillik tufayli yopiq bo'lib chiqadi (bu diodlar deyiladi. moyil diodlar). Rezistor R 1, VD diodlari va R 2 rezistorlari orqali oqib o‘tuvchi E 1 manbadan keladigan tok egilish diodlarida U A ga yaqin kuchlanish pasayishini hosil qiladi U BE kuchlanishi musbat, lekin 0,6 V dan ancha past, va tranzistor yopiq.

Element VA-EMAS diod-tranzistor mantig'i (DTL)

2.9-rasmda ko'rsatilgan elementning asosiy sxemasi, shuningdek, yuqorida ko'rib chiqilgan DTL elementining sxemasi ketma-ket ulangan ikkita funktsional qismdan iborat: AND operatsiyasini bajaradigan sxema va invertor sxemasi. TTL elementida AND sxemasini qurishning o'ziga xos xususiyati shundaki, u DTL sxemasining kirish diodlari guruhini almashtiradigan bitta ko'p emitterli MT tranzistoridan foydalanadi. MT emitent birikmalari kirish diodlari vazifasini bajaradi va kollektor birikmasi element pallasining teskari qismining tranzistor bazasi sxemasida eguvchi diod rolini o'ynaydi.

MT ning ishlash printsipini ko'rib chiqayotganda, uni 2.9-rasm, b da ko'rsatilgandek, birlashtirilgan bazalar va kollektorlar bilan alohida tranzistorlardan iborat sifatida ifodalash mumkin.

guruch. 2.9

Elementning barcha kirishlari uchun kuchlanish darajasi log.1 (3,2 V) qo'llanilsin. Sxemaning alohida nuqtalarida potentsiallarning mumkin bo'lgan taqsimoti 2.10-rasmda ko'rsatilgan, a. MT emitent birikmalari teskari yo'nalishli bo'lib chiqadi (emitent potentsiallari bazaviy potentsiallardan yuqori), MT kollektor birikmasi, aksincha, oldinga yo'naltirilgan (kollektor potentsiali bazaviy potentsialdan past). Shunday qilib, MT teskari ulanish bilan faol rejimda ishlaydigan tranzistorlar bilan ifodalanishi mumkin (bunday inklyuziyada emitent va kollektor rollarni o'zgartiradi). Ko'p emitentli tranzistor shunday tuzilganki, uning teskari kommutatsiyadagi daromadi birlikdan ancha past bo'ladi. Shuning uchun emitentlar kirish signali manbalaridan kichik oqim oladi (DTL elementlaridan farqli o'laroq, yopiq kirish diyotlari orqali bu oqim amalda nolga teng). Asosiy oqim MT kollektor birikmasi orqali tranzistor VT bazasiga oqib, ikkinchisini to'yinganlik rejimida ushlab turadi. Chiqish past darajadagi kuchlanishga o'rnatiladi (log.0).

guruch. 2.10.

O'chirishning boshqa holatini ko'rib chiqing. Kirishlardan kamida bittasi kuchlanish darajasi jurnaliga ega bo'lsin.0. Natijada potentsiallarning taqsimlanishi 2.10, b-rasmda ko'rsatilgan. MT bazaviy salohiyati emitent va kollektor potentsialidan yuqori. Shuning uchun ham emitent, ham kollektor o'tish joylari oldinga yo'naltirilgan va MT to'yinganlik holatida. Butun tayanch oqimi MT emitent birikmalari orqali yopiladi. Emitent va kollektor o'rtasidagi kuchlanish nolga yaqin bo'lib, emitentga ta'sir qiluvchi past kuchlanish darajasi MT orqali tranzistor VT bazasiga uzatiladi. Transistor VT yopiq, chiqishi yuqori kuchlanish darajasi (log.1 darajasi). Bunday holda, MT ning deyarli barcha asosiy oqimi MT ning oldinga yo'naltirilgan emitent birikmasi orqali yopiladi.

Integral mantiqiy elementlarning asosiy parametrlari

Asosiy parametrlarni va ularni yaxshilash yo'llarini ko'rib chiqing.

Kirish birlashma omili mantiqiy o'zgaruvchilarni ta'minlash uchun element kiritish sonini belgilaydi. Katta kirish birlashtiruvchi omilga ega bo'lgan element ko'proq mantiqiy imkoniyatlarga ega.

yuk ko'tarish qobiliyati (yoki chiqish fanout) ushbu elementning chiqishiga ulanishi mumkin bo'lgan o'xshash elementlarning kirish sonini aniqlaydi. Elementlarning yuk hajmi qanchalik baland bo'lsa, raqamli qurilmani qurishda elementlarning soni kamroq talab qilinishi mumkin.

DTL va TTLda yuk hajmini oshirish uchun inverting qismining murakkab sxemasi qo'llaniladi. Murakkab inverter uchun variantlardan biri bo'lgan element diagrammasi 2.11-rasmda ko'rsatilgan.

guruch. 2.11

2.11a-rasmda yoqilgan element rejimi tasvirlangan. Agar barcha kirishlarda log.1 darajadagi kuchlanish qo'llanilsa, R1 rezistoridan o'tadigan butun oqim VT2 tranzistorining bazasiga beriladi. Transistor VT2 ochiladi va to'yinganlik rejimiga o'tadi. VT2 tranzistorining emitent oqimi VT5 tranzistorining bazasiga oqib, bu tranzistorni ochiq ushlab turadi. VT3 va VT4 tranzistorlari yopiq, chunki ularning har birining emitent birlashmasida 0,3V kuchlanish ishlaydi, bu tranzistorlarni ochish uchun etarli emas.

Shaklda. 2.11b o'chirilgan elementning rejimini ko'rsatadi. Agar kirishlarning kamida bittasi log.0 darajadagi kuchlanishga ega bo'lsa, u holda R1 rezistorining oqimi to'liq kirish davriga o'tadi. VT2 va VT5 tranzistorlari yopiq, chiqish kuchlanish darajasi log.1. VT3, VT4 tranzistorlari ikkita ketma-ket ulangan emitent izdoshlarida ishlaydi, ularning kirish qismi R2 rezistori orqali oqim bilan ta'minlanadi va VT4 tranzistorining emitent oqimi yukni oziqlantiradi.

Oddiy invertorli elementning o'chirilgan holatida oqim katta qarshilik bilan Rk kollektor qarshiligi orqali quvvat manbaidan yukga beriladi (2.11-rasm, b ga qarang). Ushbu qarshilik yukdagi oqimning maksimal qiymatini cheklaydi (yuk oqimining oshishi bilan Rk bo'ylab kuchlanish pasayishi ortadi, chiqish kuchlanishi pasayadi). Murakkab inverterli elementda emitter izdoshlari pallasida ishlaydigan VT4 tranzistorining emitent oqimi yukga beriladi. Emitent izdoshining chiqish qarshiligi kichik bo'lgani uchun, chiqish kuchlanishi yuk oqimining hasadidan zaifroq va yuk oqimining katta qiymatlariga ruxsat beriladi.

Ishlashmantiqiy elementlar mantiqiy elementlarning eng muhim parametrlaridan biri bo'lib, u elementning kirishdan chiqishigacha signal tarqalishining kechikishi bilan baholanadi.

2.12-rasmda mantiqiy elementning (inverter) kirish va chiqish signallari shakli ko'rsatilgan: t 1,0 3 - elementning chiqishini 1-holatdan 0-holatga almashtirishning kechikish vaqti; t 0.1 3 - 0-holatdan 1-holatga oʻtish kechikishi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, kechikish vaqti log.0 va log.1 darajalari orasidagi o'rtacha darajada o'lchanadi. Signalning o'rtacha tarqalishining kechikishi t s cf = 0,5 (t 0,1 3 + t 1,0 3). Ushbu parametr murakkab mantiqiy sxemalarda signal tarqalishining kechikishini hisoblashda qo'llaniladi.

guruch. 2.12

Keling, mantiqiy elementning ishlashiga ta'sir qiluvchi omillarni va ishlashni yaxshilash usullarini ko'rib chiqaylik.

Elementdagi tranzistorlarni almashtirish tezligini oshirish uchun asosiy sxemada katta nazorat oqimlarini ishlab chiqarish uchun yuqori chastotali tranzistorlar va kommutatsiya tranzistorlaridan foydalanish kerak; kechikish vaqtini sezilarli darajada qisqartirish tranzitorlarning to'yingan ish rejimini qo'llash orqali erishiladi (bu holda, tranzistorlar o'chirilganda bazadagi kichik tashuvchilarni singdirish uchun zarur bo'lgan vaqt bundan mustasno).

guruch. 2.13

Ushbu jarayonni quyidagi usullar bilan tezlashtirish mumkin:

· R ning pasayishi (va shuning uchun vaqt konstantasining pasayishi); shu bilan birga, quvvat manbaidan iste'mol qilinadigan oqim va quvvat kuchayadi;

· elementdagi kichik kuchlanish pasayishidan foydalanish;

· elementning chiqishida emitent izdoshidan foydalanish, bu yuk sig'imining ta'sirini kamaytiradi.

Quyida emitent-bog'langan mantiqning mantiqiy elementlarini tavsiflashda elementlarning tezligini oshirish uchun ushbu usullardan foydalanish ko'rsatilgan.

guruch. 2.13

Shovqinga qarshi immunitet elementning buzilishiga olib kelmaydigan shovqinning maksimal qiymati bilan belgilanadi.

Shovqinga qarshi immunitetni aniqlash uchun biz so'zlardan foydalanamiz uzatish xususiyati mantiqiy element (inverter). 2.14-rasmda ushbu xarakteristikaning tipik shakli ko'rsatilgan.

guruch. 2.14

O'tkazish xarakteristikasi - chiqish kuchlanishining kirishga bog'liqligi. Uni olish uchun mantiqiy elementning barcha kirishlarini ulash kerak va chiqishdagi kuchlanishni o'zgartirib, chiqishdagi mos keladigan kuchlanish qiymatlariga e'tibor bering.

Kirish kuchlanishi noldan pol darajasi logiga oshganida.0 U 0 p chiqish kuchlanishi sath jurnalidan pasayadi.1 U 1 min. Kirishning yanada ortishi ishlab chiqarishning keskin kamayishiga olib keladi. Kirish kuchlanishining katta qiymatlarida, chegara darajasidan oshib ketgan log.1 U 0 maks. Shunday qilib, elementning statik (barqaror) rejimda normal ishlashi vaqtida kirish kuchlanishlari U 0 p< u вх

Ruxsat etilgan shovqinlar kirish kuchlanishiga o'rnatilgan bo'lib, uni qabul qilib bo'lmaydigan qiymatlar mintaqasiga olib kelmaydi U 0 p< u вх

Emitent bilan bog'langan mantiqiy eshik

Emitent bilan bog'langan mantiqning integral elementining odatiy diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 2.15.

guruch. 2.15.

VT 0, VT 1, VT 2, VT 3 tranzistorlari joriy kalit pallasida, tranzistorlar VT 4, VT 5 - chiqish emitent izdoshlarida ishlaydi. Diagramma kirishga log.1 darajadagi kuchlanish qo'llanilganda turli nuqtalardagi potentsiallarning qiymatlarini ko'rsatadi; bir xil nuqtalar potentsiallarining qiymatlari elementning barcha kirishlariga log.0 darajasidagi kuchlanishlar qo'llanilganda qavslar ichiga olinadi. Ushbu potentsiallarning qiymatlari quyidagi darajalarga mos keladi:

· quvvat manbai kuchlanishi E dan = 5 V gacha;

· darajadagi jurnal.1 U 1 = 4,3 V;

· darajadagi jurnal.1 U 0 = 3,5 V;

· ochiq tranzistor U bazasi va emitent orasidagi kuchlanish 0,7 V ga teng.

Keling, ESL integral mantiqiy elementining ishlash printsipini ko'rib chiqaylik (2.15-rasmga qarang).

Vx 1 ga U 1 = 4,3 V kuchlanish qo'llanilsin. Transistor VT 1 ochiq; bu tranzistorning emitent oqimi qarshilik R U a = U 1 -U be = 4,3 - 0,7 = 3,6 V bo'yicha kuchlanish pasayishini hosil qiladi; kollektor oqimi R k1 rezistorida U Rk1 = 0,8 V kuchlanish hosil qiladi; tranzistor kollektoridagi kuchlanish U b \u003d E k - U Rk1 \u003d 5 - 0,8 \u003d 4,2 V.

Transistor VT 0 U bazasi va emitent orasidagi kuchlanish VT0 \u003d U - U a \u003d 3,9 - 3,6 \u003d 0,3 V; bu kuchlanish tranzistor VT 0 ni ochish uchun etarli emas. Shunday qilib, VT 1, VT 2, VT 3 tranzistorlarining har qanday ochiq holati tranzistor VT 0 ning yopiq holatiga olib keladi. Rezistor R k2 orqali o'tadigan oqim juda kichik (faqat tranzistor VT 5 ning asosiy oqimi oqadi) va kollektor VT 0 ustidagi kuchlanish.

Mantiqiy elementning boshqa holatini ko'rib chiqing. Kuchlanish jurnali.0 U 0 \u003d 3,5 V barcha kirishlarda ishlasin. Bunday holda, tranzistor VT 0 ochiq bo'lib chiqadi (emitentlari birlashtirilgan barcha tranzistorlar, ularning asosida yuqori kuchlanish mavjud. ochiladi); U a \u003d U - U bo'l \u003d 3,9 - 0,7 \u003d 3,2 V; VT 1, VT 2, VT 3 tranzistorlarining bazasi va emitentlari orasidagi kuchlanish U ga teng VT1 ... VT0 \u003d U 0 - U a \u003d 3,5 - 0,7 \u003d 0,3 V va bu tranzistorlar yopiq; U b = 5 V; U \u003d 4,2 V ichida.

b va c nuqtalaridan kuchlanishlar elementning chiqishlariga emitent takrorlagichlar orqali uzatiladi; bu holda kuchlanish darajasi U \u003d 0,7 V qiymatiga kamayadi. Keling, chiqishlardagi kuchlanish U 1 (4,3 V) yoki U 0 (3,5 V) ga teng bo'lgan muhim holatga e'tibor qarataylik.

Keling, elementning chiqishlarida qanday mantiqiy funktsiya hosil bo'lishini bilib olaylik.

2 ga kirish va chiqish nuqtasida tranzistor VT 0 ochiq bo'lganda past darajadagi kuchlanish hosil bo'ladi, ya'ni. x 1 \u003d 0, x 2 \u003d 0, x 3 \u003d 0 bo'lganda. Kirish o'zgaruvchilari qiymatlarining boshqa har qanday kombinatsiyasi uchun tranzistor VT 0 yopiladi va yuqori darajadagi kuchlanish hosil bo'ladi. Chiqish 2. Bundan kelib chiqadiki, 2 chiqishda x 1 Vx 1 Vx 1 o'zgaruvchilar diszyunksiyasi hosil bo'ladi. Chiqish 1da OR-NOT funksiyasi hosil bo'ladi.

Shuning uchun mantiqiy element YOKI-EMAS va YOKI amallarini bajaradi.

ESL mikrosxemalarida d nuqtasi umumiy holga keltiriladi va d nuqtasi -5V kuchlanishli quvvat manbaiga ulanadi. Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha nuqtalarining potentsiallari 5 V gacha kamayadi.

Ko'rib chiqilayotgan mantiqiy element eng tezkor elementlar sinfiga tegishli (qisqa signal tarqalishining kechikish vaqti) quyidagi omillar bilan ta'minlanadi: ochiq tranzistorlar faol rejimda (to'yinganlik rejimida emas); chiqishlarda emitent izdoshlaridan foydalanish chiqishlarga ulangan sig'imlarni qayta zaryadlash jarayonini tezlashtiradi; tranzistorlar umumiy asosga ega bo'lgan kommutatsiya sxemasiga muvofiq ulanadi, bu tranzistorlarning chastotali xususiyatlarini yaxshilaydi va ularni almashtirish jarayonini tezlashtiradi; mantiqiy darajalarda kichik farq U 1 -U 0 = 0,8 V tanlanadi (ammo bu elementning nisbatan past shovqin immunitetiga olib keladi).

MIS tranzistorlaridagi mantiqiy elementlar

guruch. 2.16

Shaklda. 2.16 mantiqiy elementning diagrammasi n tipidagi induksiyalangan kanalga ega (n MIS texnologiyasi deb ataladi) ko'rsatilgan. VT 1 va VT 2 asosiy tranzistorlari ketma-ket ulangan, tranzistor VT 3 yuk vazifasini bajaradi. Elementning ikkala kirishiga (x 1 \u003d 1, x 2 \u003d 1) yuqori kuchlanish U 1 ta'sir qilganda, ikkala tranzistorlar VT 1 va VT 2 ochiq bo'lib chiqadi va past kuchlanish U 0 o'rnatiladi. chiqishda. Boshqa barcha holatlarda, VT 1 yoki VT 2 tranzistorlaridan kamida bittasi yopiladi va chiqishda U 1 kuchlanishi o'rnatiladi. Shunday qilib, element mantiqiy NAND funktsiyasini bajaradi.

guruch. 2.17

Shaklda. 2.17 OR-EMAS elementining diagrammasi ko'rsatilgan. Agar kirishlardan kamida bittasi VT 1 va VT 2 asosiy tranzistorlaridan birini ochadigan yuqori kuchlanish U 1 bo'lsa, uning chiqishida past kuchlanish U 0 o'rnatiladi.

guruch. 2.18

Shaklda ko'rsatilgan. 2.18 sxema CMOS texnologiyasining OR-NOT elementining sxemasi. Unda VT 1 va VT 2 tranzistorlari asosiy, VT 3 va VT 4 tranzistorlari yukdir. Yuqori kuchlanish U 1 bo'lsin. Bunday holda, tranzistor VT 2 ochiq, tranzistor VT 4 yopiq va boshqa kirishdagi kuchlanish darajasidan va qolgan tranzistorlarning holatidan qat'i nazar, chiqishda past kuchlanish U 0 o'rnatiladi. Element mantiqiy OR-EMAS operatsiyasini amalga oshiradi.

CMTD sxemasi quvvat manbalaridan juda kam oqim iste'moli (va, demak, quvvat) bilan tavsiflanadi.

Integral inyeksion mantiqning mantiqiy elementlari

guruch. 2.19

Shaklda. 2.19 integral in'ektsion mantiqning mantiqiy elementining topologiyasini ko'rsatadi (I 2 L). Bunday strukturani yaratish uchun n-tipli o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan kremniyda diffuziyaning ikki bosqichi talab qilinadi: birinchi bosqichda p 1 va p 2 hududlari hosil bo'ladi, ikkinchi bosqich - n 2 hududlar.

Element p 1 -n 1 -p 2 -n 1 tuzilishga ega. Ikkita an'anaviy uch qavatli tranzistorli tuzilmalarning ulanishi sifatida ifodalanadigan bunday to'rt qavatli tuzilmani ko'rib chiqish qulay:

p 1 - n 1 - p 2 n 1 - p 2 - n 1

Bunday tasvirga mos keladigan sxema 2.20-rasmda ko'rsatilgan, a. Ushbu sxema bo'yicha elementning ishlashini ko'rib chiqing.

guruch. 2.20

N 1 -p 2 -n 1 tipidagi tuzilishga ega tranzistor VT 2 bir nechta chiqishga ega inverter funktsiyalarini bajaradi (har bir kollektor ochiq kollektor sxemasiga muvofiq elementning alohida chiqishini hosil qiladi).

Transistor VT 2, chaqirilgan injektor, p 1 -n 1 -p 2 kabi tuzilishga ega. Ushbu tranzistorlar uchun n 1 maydoni keng tarqalganligi sababli, tranzistor VT 2 ning emitenti VT 1 tranzistorining bazasiga ulanishi kerak; umumiy maydon p 2 mavjudligi tranzistor VT 2 ning bazasini VT 1 tranzistorining kollektori bilan ulash zarurligiga olib keladi. VT 1 va VT 2 tranzistorlarining ulanishi shunday shakllanadi, 2.20-rasmda ko'rsatilgan, a.

VT 1 tranzistorining emitteriga musbat potentsial ta'sir ko'rsatganligi sababli va baza nol potentsialda bo'lganligi sababli, emitent aloqasi oldinga yo'naltirilgan va tranzistor ochiq.

Ushbu tranzistorning kollektor oqimi tranzistor VT 3 (oldingi elementning inverteri) yoki tranzistor VT 2 emitter birikmasi orqali yopilishi mumkin.

Agar oldingi mantiqiy element ochiq holatda bo'lsa (tranzistor VT 3 ochiq), u holda ushbu elementning kirishida VT 2 asosida ishlaydigan, bu tranzistorni yopiq holatda ushlab turadigan past kuchlanish darajasi. VT 1 injektorining oqimi tranzistor VT 3 orqali yopiladi. Oldingi mantiqiy element yopilganda (tranzistor VT 3 yopiq), VT 1 injektorining kollektor oqimi tranzistor VT 2 bazasiga oqib chiqadi va bu tranzistor ochiq holatga o'rnatiladi.

Shunday qilib, VT 3 yopilganda, tranzistor VT 2 ochiq va aksincha, VT 3 ochiq bo'lsa, tranzistor VT 2 yopiladi. Elementning ochiq holati log.0 holatiga, yopiq holat log.1 holatiga mos keladi.

Injektor doimiy oqim manbai (bu elementlar guruhi uchun umumiy bo'lishi mumkin). Ko'pincha rasmda ko'rsatilgan elementning shartli grafik belgilaridan foydalaning. 2.21b.

Shaklda. 2.21a da OR-EMAS operatsiyasini amalga oshiradigan sxema ko'rsatilgan. Elementlarning kollektorlarining ulanishi deb ataladigan ishiga mos keladi o'rnatish VA. Darhaqiqat, elementlardan kamida bittasi ochiq holatda bo'lishi kifoya (log.0 holati), keyin keyingi elementning injektor oqimi ochiq invertor orqali yopiladi va log.0 ning past darajasi o'rnatiladi. elementlarning birlashgan chiqishida. Shuning uchun, bu chiqishda x 1 x 2 mantiqiy ifodaga mos keladigan qiymat hosil bo'ladi. Unga de Morgan konvertatsiyasini qo'llash x 1 x 2 = ifodasiga olib keladi. Shuning uchun elementlarning bunday ulanishi haqiqatan ham OR-NOT operatsiyasini amalga oshiradi.

guruch. 2.21

Mantiqiy elementlar VA 2 L quyidagi afzalliklarga ega:

· yuqori darajadagi integratsiyani ta'minlash; I 2 L sxemalarini ishlab chiqarishda bipolyar tranzistorlarda integral mikrosxemalarni ishlab chiqarishda bo'lgani kabi bir xil texnologik jarayonlar qo'llaniladi, ammo texnologik operatsiyalar soni va kerakli fotomaskalar kamroq;

· past kuchlanish ishlatiladi (taxminan 1V);

· quvvatni keng diapazonda tezlik bilan almashtirish imkoniyatini ta'minlash (siz quvvat sarfini bir necha darajali buyurtmalar bilan o'zgartirishingiz mumkin, bu esa tezlikning o'zgarishiga olib keladi);

· TTL elementlari bilan yaxshi mos keladi.

Shaklda. 2.21b elementlardan VA 2 Ldan TTL elementiga o'tish sxemasini ko'rsatadi.