double arrow

Диодные логические схемы

Это самые простые схемы, имеют наивысшую помехоустойчивость. Число входов в среднем достигает десяти. Нагрузкой обычно является один элемент. Имеется ввиду, что нагрузка – точно такой же ЛЭ. Малая нагрузочная способность потому, что эти схемы относятся к пассивным, нет усилителей мощности. Частотный диапазон невысокий (до 1 МГц), так как объединенные параллельные диодные входы эквивалентны объединению параллельных конденсаторов, которые заряжаются, разряжаются. На это необходимо время, снижается быстродействие.

На рисунке 2.2 представлена диодно–логическая схема сложения.

Возможны два состояния:

1 Входы соединены с землей через открытые выходы таких же логических схем. Иногда принимают это состояние эквивалентным соединению всех входов с землей посредством проводников.

2 Для того, чтобы открыть диоды необходимо подать напряжение, уровень которого в несколько раз больше зоны нечувствительности диодов.

5 В – минимальное стандартное напряжение, но оно может быть и 500 В и 5 кВ, если диоды высоковольтные. В этом случае и нагрузочная способность может быть больше единицы, но потребление схем становится большим.

Рисунок 2.2 – Диодно–логическая схема сложения

Схема работает следующим образом. Принимаем, что на вход Х1 подается высокий уровень напряжения, который называется единицей. Этот уровень должен поступать с выхода точно такой же логической схемы, или каким–то другим способом, имитирующим те же условия. Но так как единица поступает только на вход Х1, то на остальных входах Х2…Хn должны быть нули. Они тоже должны быть организованы выходами таких же логических схем. В простейшем случае это могут быть проводники (перемычки), соединяющие входы Х2…Хn с землей. Следовательно, диод VD1 будет открыт, высокий уровень Х1 через VD1 проходит на выход, на котором выделяется также этот высокий уровень, из которого вычитается падение напряжения на диоде, т.е. на выходе будет уже меньший высокий уровень, тем не менее, его называют единицей. Диоды VD2… VDn в это время будут закрыты, так как на входах Х2…Хn низкие уровни, их барьерные емкости включены параллельно, накапливают заряд.

Если теперь подать высокий уровень на вход Х2, то откроется VD2 но состояние выхода F почти не изменится, т.е. там сохраняется высокий уровень – единица. То же самое будет при подаче единицы на все входы одновременно. Таким образом, удовлетворяется операция логического сложения.

Принцип двойственности состоит здесь в том, что если единицами назвать низкие уровни на входах и на выходе, то эта логическая схема сложения будет выполнять логическую операцию умножения (см. рисунок 2.2).

Физический смысл заключается в том, что низкий уровень на выходе, который назван единицей, будет только в том случае, если на всех входах одновременно будут низкие уровни, которые тоже названы единицами.

На рисунке 2.3 представлена диодная схема логического умножения.

Если все диоды закрыты высокими уровнями (единицами), то ток протекает по цепи. На выходе выделяется результат деления E0 между R1 и R2, который называется высоким уровнем. В том случае, когда на одном любом из входов низкий уровень, образованный такой же, другой диодной схемой, образуется цепь выход предыдущей логической схемы. Следовательно, на выходе F выделяется в сущности падение напряжения на VD1 и к нему добавляется падение напряжения на внутреннем сопротивлении такой же, но другой логической схемы, т. е. низкий уровень “0”, удовлетворяется операция логического умножения.

Рисунок 2.3 – Диодная схема логического умножения

Принцип двойственности:

Если низкий уровень на входе назвать единицей, то низкий уровень на выходе тоже единица будет в том случае, когда хотя бы на одном любом входе будет “1”.

Широко применяется схема умножения в ИМС 533, 555 серии.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: