double arrow

Основные определения. Электронные схемы, построенные только на логике, называют комбинационными


ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

Электронные схемы, построенные только на логике, называют комбинационными. Выход или выходы зависят только от комбинации переменных на входах.

В отличие от них схемы, содержащие элементы памяти (например, триггеры), называют последовательностными. Последовательностные, так как выход (выходы) зависят не только от комбинации переменных, но и от состояния элементов памяти (последовательности записи в них).

Выделяют три основных вида логических элементов:

1 Выполняют операцию сложения (сумматор). Дизъюнкция.

2 Выполняют операцию умножения. Конъюнкция.

3 Выполняют отрицание.

Логические элементы, реализующие эти операции, называют простейшими, а те, которые содержат несколько простейших, называют комбинированными.

Большая часть логических элементов сложения, умножения выполняется с отрицанием. Их типовая характеристика в статическом режиме имеет вид, изображенный на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Статическая характеристика логических элементов с отрицанием

– помеха, которая выводит логический элемент из устойчивого состояния М на начало активной области в точку А (см. рисунок 2.1).




– помеха, выводящая из устойчивого состояния N в подножье активной области точки Б.

– активная область, рабочая точка в этой области перемещается скачком, и большинство логических элементов имеет ограничение по времени нахождения рабочей точки в этой области. Внутри между точками А и Б можно устанавливать рабочую точку только радиолюбителям.

В зависимости от цифровых величин , выделяют три вида логических схем:

– низкая помехоустойчивость (0,3÷0,4 долей вольта);

– средняя помехоустойчивость (0,4÷1 В);

– высокая помехоустойчивость (выше 1 В).

К схемам с высокой помехоустойчивостью относятся диодные логические схемы (до нескольких кВ); станковая логика (10÷15 В); комплементарная логика КМОП (6÷8 В).

По быстродействию выделяют четыре типа:

– время задержки менее 5 нс – сверхбыстродействие;

– 5÷10 нс – быстродействующая логика;

– 10÷50 нс – малое быстродействие;

– более 50 нс – медленнодействующие логические схемы.

Важным параметром является потребление мощности.

1 Выделяют микромощные логические схемы от одного до десятков мкВт на корпус. Обычно это КМОП–логика (см. КМОП–ключи) или логика с инжекционным питанием.

2 Логика со средним потреблением мощности от одного до десятков мВт на корпус. Обычно это ТТЛ–логика.

3 Логика с высоким потреблением мощности (сотни мВт на корпус).

Ранее была тенденция: чем больше потребление, тем выше быстодействие, потому что элементы транзисторов различных типов переключаются наиболее быстро в активной области (в этой области наибольшее потребление).



Выделяют

– диодные логические схемы (наиболее простые);

– транзисторно–транзисторные (ТТЛ–логика);

– эмиттерно–связная логика (ЭСЛ) – разновидность ТТЛ, отличие в эмиттерных связях, режиме и отрицательном питании, поэтому логику еще называют отрицательной в отличие от положительной логики ТТЛ (+2...5В) Для соединения, согласования их друг с другом, применяют схемы согласования ПУ (преобразователи уровня К500, ПУ124, ПУ125, К176 ПУ1, ПУ10).

– логика с инжекционным питанием И2Л – разновидность ТТЛ–логики (И2 – интегральная с инжекционным питанием).

– КМОП–логика – разновидность ТТЛ, но на УТ разного типа проводимости.

– ОПТЛ – (оптронные связи, транзисторная логика) дает гальваническую развязку.

– логика ПТШ, использующая полевые транзисторы Шоттки.

– логические матрицы.

По температурному запасу выделяют

– микросхемы широкого применения с температурным диапазоном –10°С…+70°С

– микросхемы специального применения –60°С… +125°С

Выделяют также по числу входов и по нагрузочной способности

– с малым числом входов m до десяти

– с большим числом входов – свыше десяти

– с малой нагрузочной способностью n, равной единице.

Под нагрузочной способностью подразумевают количество однотипных логических схем, которые можно подключить к выходу точно такой же логической схемы. Малую нагрузочную способность имеют пассивные логические схемы.

– со средней нагрузочной способностью n до десяти

– с высокой нагрузочной способностью n>10







Сейчас читают про: