Логічні елементи ЕОМ

По елементній базі, на якій виконано логічні елементи, їх поділяють на резисторно – діодні (РДЛ – резисторно – діодна логіка), резисторно – транзисторні (РТЛ), резисторно – діодно – транзисторні (РДТЛ), транзисторно – транзисторні (ТТЛ), на комплементарних транзисторах (К-МОН – логіка) та деякі інші.

Схеми двоходових резисторно – діодних елементів 2АБО та 2І наведені на рис.1.

При своїй схемній простоті вони мають суттєвий недолік: падіння напруги на діодних ключах не дозволяє реалізувати складні логічні функції з послідовним вмиканням великого числа елементів за прийнятих значень напруги джерела живлення. Необхідно забезпечити проміжне підсилення сигналів. Підсилення забезпечують елементи, побудовані на основі транзисторних ключів. Наприклад, це інвертор, схема якого наведена на рис.2.

Подача невеликої від’ємної напруги зміщення Uзм забезпечує надійне вимикання транзистора – збільшує завадостійкість елемента.

Схеми діодно – транзисторних елементів 2АБО-НІ та 2І-НІ наведені на рис.3., рис.4.

Діоди VD3 і VD4 у елемента І-НІ забезпечують виключення відкриваючої дії на транзистор напруги, що падає на діодах VD1 або VD2.

Велике розповсюдження знайшли елементи ТТЛ. Схема двоходового ТТЛ елемента 2І-НІ наведена на рис.5.

Відмінною рисою є наявність на вході багатоемітерного транзистора VT1, який заміняє вхідний діодний вузол елементів РДТЛ. Елемент ТТЛ має складний двотактний вихідний каскад, що дозволяє збільшити навантажувальну здатність елемента – знижує вплив опору колекторного резистора на величину вихідного сигналу, що відповідає 1. Діод VD (як пороговий елемент з напругою відкривання близько 0,6 В) надійно забезпечує замкнений стан транзистора VT3 при відкритому VT2 (падіння на якому складає 0,2- 0,4В).

На рис.6. наведена схема двоходового елемента І-НІ, виконаного на комплементарних К-МОН транзисторах.

Як видно з рисунку, він складається тільки з чотирьох МОН – транзисторів, які одночасно виконують і роль резисторів, бо опір їх каналу становить від десятків до сотень Ом.

Вихід елемента підмикається до шини живлення транзисторними ключами VT1 або VT2, а VT3 і VT4 – до нульової шини.

Елементи К-МОН логіки прості у виготовленні (а значить дешеві), мають більшу завадостійкість, ніж елементи ТТЛ, а за частотними властивостями наближаються до них. Перевагою К-МОН логіки є ще й те, що вона працездатна в широкому діапазоні змін напруги живлення. Так, якщо для ІМС ТТЛ типове значення напруги живлення становить 5В±5%, то для ІМС К-МОН вона може становити від 3 до 15В.

Дата добавления: 2014-10-15