Пошук по сайту


Лекція №21 Тема лекції: Загальні відомості. Базові схеми та принцип дії логічних елементів: дтл (діодно-транзисторна логіка), ттл (транзисторно-транзисторна логіка)

Лекція №21 Тема лекції: Загальні відомості. Базові схеми та принцип дії логічних елементів: дтл (діодно-транзисторна логіка), ттл (транзисторно-транзисторна логіка)



Лекція №21

Тема лекції: Загальні відомості. Базові схеми та принцип дії логічних елементів: ДТЛ (діодно-транзисторна логіка), ТТЛ (транзисторно-транзисторна логіка).

План лекції

1. Діодно-транзисторна логіка.

2. Транзисторно-транзисторна логіка.

Література

1. Кучумов А.И. Электроника и схемотехніка – 2002. ст. 199-205.

2. Ю.П.Колонтаєвський „Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум” – 2003. ст. 154-156.

3. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника – 2000. ст. 631-655.

Зміст лекції

1. Діодно-транзисторна логіка (ДТЛ)

Найпростіший логічний елемент виходить за допомогою діодів. Принципова схема логічного елементу "2И", виконаного на діодах. У цій схемі при подачі нульового потенціалу на будь-якій з входів (або на обидва відразу) через резистор протікатиме струм і на його опорі виникне падіння напруги. В результаті на виході схеми одиничний потенціал буде тільки якщо подати одиничний потенціал відразу на обидва входи мікросхеми. Тобто схема реалізує функцію "2И".

Кількість входів елементу "И" залежить від кількості діодів. Якщо використовувати два діоди, то вийде елемент "2И", якщо три діоди - то "3И", якщо чотири діоди, то "4И", і так далі. В мікросхемах випускається максимальний елемент "8И". Приведена схема володіє таким недоліком, як зсув логічних рівнів на виході мікросхеми. Напруга нуля і напруга одиниці на виході схеми вище за вхідні рівні на 0.7 В. Це викликано падінням напруги на вхідних діодах.

Компенсувати цей зсув рівнів можна діодом, включеному на виході схеми, як це показано. У цій схемі логічні рівні на вході і виході схеми однакові. Більш того, схема на рис. буде нечутлива не тільки до вхідних напруг, великих напруги живлення схеми, але і до негативних вхідних напруг. Діоди витримують напругу до сотень вольт. Тому така схема дотепер використовується для захисту цифрових пристроїв від перевантажень по напрузі, що виникають, наприклад, в ланцюгах, що виходять за межі пристрою. Природно, що для захисту одного входу достатньо одного діода на вході елементу. В результаті виходить тільки схема захисту без функції "И".

Проте нова схема не може каскадувати, оскільки виробляє тільки витікаючий струм, а для наступного каскаду потрібен впадаючий вихідний струм схеми. Тому до схеми діодного логічного елементу "И" звичайно підключається двотактний підсилювач на біполярних транзисторах.

Підсилювач, використаний в схемі на малюнку, дозволяє виробляти як впадаючий, так і витікаючий вихідний струм. Проте слід пям'ятати, що це джерело напруги, і якщо не обмежити вихідний струм мікросхеми, то можна вивести її з ладу.

Зверніть увагу, що транзистор VT1 інвертує сигнал на виході елементу "І". Тобто замість логічної 1 на виході присутній логічний 0. І навпаки замість логічного нуля на виході присутня логічна одиниця, а схема в цілому реалізує функцію "І-НІ":


A

B



0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0


На основі базового елементу будується і інвертування. В цьому випадку на вході використовується тільки один діод. Схема ДТЛ інвертування приведена на мал.

До складу сучасних серій мікросхем окрім елементів "І" входять логічні елементи "АБО" транзистори VT2 з'єднуються паралельно в точках "а" і "б", показаних на рис., а вихідний каскад використовується один. Схема логічного елементу "2АБО-НІ" приведена на мал.



2. Транзисторно-транзисторна логіка (ТТЛ)

У ТТЛ схемах замість паралельного з'єднання діодів використовується багатоемітерний транзистор. Фізика роботи цього елементу не відрізняється від роботи діодного елементу "2І". Високий потенціал на виході багатоемітерного транзистора виходить тільки у тому випадку, коли на обох входах елементу (емітерах транзистора) присутній високий потенціал (немає емітерного струму). Принципова схема типового елементу ТТЛ мікросхеми приведена на мал.

Підвищующий потужність підсилювач, як і в діодно-транзисторному елементі, інвертує сигнал на виході схеми. По такій схемі виконані базові елементи мікросхем серій 155, 131, 155 і 531. Схеми "І-НІ" в цих серіях мікросхем звичайно має позначення ЛА. Наприклад, схема К531ЛА3 містить в одному корпусі чотири елементи "2І-НІ".

На основі базового елементу будується і інвертування. В цьому випадку на вході використовується тільки один діод. Схема ТТЛ інвертування приведена на мал.

При необхідності об'єднання декількох логічних елементів "І" по схемі "АБО" (або при реалізації логічних елементів "АБО") транзистори VT2 з'єднуються паралельно в точках "а" і "б", показаних на малюнку 8, а вихідний каскад використовується один. В результаті швидкодія такого достатньо складного елементу виходить точно таким же як і біля одиночного елементу "2І-НІ".

Принципова схема логічного елементу "2І-2АБО-НІ" приведена на мал. Такі елементи містяться в цифрових мікросхемах з позначенням ЛР.

Схеми "АБО-НІ" в ТТЛ серіях мікросхем звичайно має позначення ЛЕ. Наприклад схема К1531ЛЕ5 містить в одному корпусі чотири елементи "2АБО-НІ".

Оскільки і в схемах ТТЛ і в схемах ДТЛ використовується однаковий вихідний підсилювач, то і рівні логічних сигналів в цих схемах однакові. Тому часто говорять, що це ТТЛ мікросхеми, не уточнюючи по якій схемі виконаний вхідний каскад цих мікросхем.

У даний час застосовуються два види ТТЛ мікросхем - з п'яти і з живленням трьохвольта, але, незалежно від напруги живлення мікросхем, логічні рівні нуля і одиниці на виході цих мікросхем співпадають. Тому додаткового узгодження між ТТЛ мікросхемами звичайно не вимагається. Допустимий рівень напруги на виході цифрової ТТЛ мікросхеми показаний на мал.


Принципиальная схема логического элемента "2И" Принципиальная схема базового

элемента ДТЛ микросхемы


Принципиальная схема ЛЭ "2ИЛИ-НЕ" Принципиальная схема инвертора




Принципиальная схема типового элемента ТТЛ микросхемы



Принципиальная схема инвертора Принципиальная схема ТТЛ микросхемы

"2И-2ИЛИ-НЕ"



поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Лекція №25 Тема лекції: Суматори: призначення, принцип дії, функціональне...
Тема лекції: Суматори: призначення, принцип дії, функціональне позначення, приклади логічних структур реалізації

Лекція №20 Тема лекції: Визначення загальних позначень логічних вентилів,...
Ю. П. Колонтаєвський „Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія І практикум” – 2003. ст. 152-156

Логіка побудови навчального посібника з курсу «страхування»
Лекції та практичний матеріал, що складають навчальний посібник, розраховані на засвоєння студентами основ страхування як галузі...

1. Чому логіка довгий час розвивалась в системі філософського знання, а не як окрема наука?
Чому логіка довгий час розвивалась в системі філософського знання, а не як окрема наука?

Тема: Принцип дії радіотелефонного зв’язку. Радіомовлення І телебачення....

Назвіть найважливіші елементи в структурі будь- якої релігії та дайте їх коротку характеристику
Чому логіка довгий час розвивалась в системі філософського знання, а не як окрема наука?

Лекція №11 Тема лекції: Застосування транзисторів: класи підсилювачів
Ю. П. Колонтаєвський „Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія І практикум” – 2003. ст. 71-72

Конспекти уроків
Тема. Загальні відомості про українську національну кухню. Раціональне харчування

Бюлетень нових надходжень за жовтень 2016 року
Нікітченко, М. С. Прикладна логіка : навчальний посібник / М. С. Нікітченко, С. С. Шкільняк; мону, кну ім. Т. Шевченка. – Київ :...

Лекція №28 Тема лекції
Універсальні комп'ютери діляться на три функціонально зв'язані апаратні частини: процесор, пам'ять І периферійні пристрої



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

l.lekciya.com.ua
Головна сторінка