интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

ОБОЗНАЧЕНИЯ БУКВЕННО-ЦИФРОВЫЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ [ГОСТ 2.710-81]. Схемотехника обозначение элементов


15. Элементы цифровой техники - Условные графические обозначения на электрических схемах - Компоненты - Инструкции

 К элементам цифровой техники относят устройства или части устройств, реализующие функцию или систему функций алгебры логики. Буквенный код элементов цифровой техники — буквы DD.

 

Элементы цифровой техники

 Условные графические обозначения элементов цифровой техники строят на основе прямоугольника [17]. В общем виде УГО может содержать основное и одно или два дополнительных поля, расположенных по обе стороны от основного (рис. 15.1). Размер УГО по ширине зависит от наличия дополнительных полей и количества помещаемых в них знаков обозначения функции элемента: по высоте — от числа выводов, интервалов между ними и числа строк информации в основном и дополнительном полях. Согласно стандарту ЕСКД ширина основного поля должна быть не менее 10, дополнительных — не менее 5 мм (при большом числе знаков в метках и обозначении функции элемента эти размеры соответственно увеличивают). Расстояние между выводами — 5 мм или кратно этой величине; между выводом и горизонтальной стороной УГО (или границей зоны) — не менее 2,5 мм и кратно этой величине. При разделении групп выводов величина интервала должна быть не менее 10 и кратна 5 мм.

 

 Выводы элементов цифровой техники делятся на входы, выходы, двунаправленные выводы и выводы, не несущие информации (например, для подключения питания, внешних /?С-цепей и т. п.). Входы изображают слева, выходы — справа, остальные выводы — с любой стороны УГО. При необходимости допускается поворачивать УГО на угол 90° по часовой стрелке, т. е. располагать входы сверху, а выходы — снизу.

 

 Функциональное назначение элемента цифровой техники указывают в верхней части основного поля УГО. Его составляют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и специальных знаков, записываемых без пробелов (число знаков в обозначении функции не ограничивается). Обозначения основных функций и их производных приведены в табл. 15.1. В эту таблицу включены также обозначения элементов, не выполняющих функций алгебры логики, но применяемых в логических цепях и условно отнесенных к устройствам цифровой техники: генераторов, формирователей, ключей, наборов элементов и т. п. Для обозначения одновибраторов, кроме указанного в таблице сочетания G1, можно использовать символ в виде прямоугольного импульса положительной полярности; триггеров Шмитта — символ, напоминающий прямоугольную петлю гистерезиса. Знак «*» ставят перед обозначением функции в том случае, если все выводы элемента являются нелогическими (наборы транзисторов, диодов, резисторов и т. д.).

 

Таблица 15.1  Обозначения основных функций

Логическая функцияКодЛогическая функцияКод
ВычислительCPРегистр: общее обозначениеRG
Вычислительное устройство (центральный процессор)CPU     со сдвигом слева направоRG→
ПроцессорP     со сдвигом справа налевоRG←
Секция процессораPS     с реверсивным сдвигомRG↔
ПамятьMСчетчик двоичныйCT2
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ):ДешифраторDC
     с произвольным доступомRAMШифраторCD
     с последовательным  доступомSAMПреобразовательX/Y
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)ROMСравнение==
ПЗУ с возможностью программирования:МультиплексорMUX
     однократногоPROMДемультиплексорDMX
     многократногоRPROMМультиплексор-селекторMS
УправлениеCOСелекторSL
ПереносCRГенератор: общее обозначениеG
ПрерываниеINRнепрерывной последовательности импульсовGN
ПередачаTF     одиночного импульсаG1
ПриемRC     синусоидального сигналаGSIN
Ввод-вывод последовательн.IOSТриггер: общее обозначениеT
Ввод-вывод параллельныйIOP     двухступенчатыйTT
АрифметикаA     ШмиттаTN
СуммированиеSM или ΣФормирователь: общее обозначениеFF
ВычитаниеSUB     логического 0L0
УмножениеMPL     логической 1FL1
ДелениеDIVКлючSW
ЛогикаLМодуляторMD
Логическое И& или ИДемодуляторDM
Логическое ИЛИ≥1или 1Нелогические элементы:
Исключающее ИЛИ=1     стабилизатор напряжения*STU
Повторитель1набор: резисторов; диодов; транзисторов; индикаторов*R *D *T *H

   

 Обозначение функции элемента можно дополнить его технической характеристикой. Например, набор резисторов сопротивлением 100 Ом можно обозначить *R100, оперативную память ёмкостью — RAM16K, оперативную память динамического типа 256 Кбайт — RAMD256 К, оперативную память с последовательным доступом и сохранением информации после отключения питания — SAMS.

  Если необходимо указать сложную функцию, используют комбинированное обозначение, составленное из приведенных в таблице более простых. Например, двоичный счетчик с дешифратором обозначают сочетанием CT2DC, управление памятью — сочетанием СОМ, управление записью — COWR, счетчик команд — CTIN и т. п.

 

 Выводы элементов подразделяют на статические и динамические, которые, в свою очередь, могут быть прямыми и инверсными. Прямые статические выводы изображают линиями электрической связи, присоединяемыми к основному или дополнительному полю УГО без каких-либо знаков (рис. 15.2: а — статический вход, б — статический выход), инверсные — линией с кружком на конце (в, д, ж, к — входы; г, е, и, л — выходы; предпочтительными являются обозначения в, г). Отличительным признаком динамического вывода (входа) — косая черточка, стрелка или треугольник. Прямые динамические входы обозначают, как показано на рис. 15.2, м—о; предпочтительные символы — м, н. Обозначения инверсных выводов — на рис. 15.2, п— m (предпочтительные — п, р)- Выводы, не несущие логической информации, выделяют крестиком, который наносят либо в месте присоединения к УГО (у, ф), либо в непосредственной близости от него (х, ц). Предпочтительными являются обозначения у, ф.

  Если необходимо указать характер воздействия группы сигналов, указатель можно поместить не в месте присоединения выводов, а на линии, разделяющей основное и дополнительное поля (см. рис. 15.2, ч).

 

 Назначение выводов показывают метками в дополнительных полях. Как и обозначения функций, их составляют из латинских букв, арабских цифр и специальных знаков. Число знаков в метке также не ограничивается, поэтому ширину дополнительного поля выбирают такой, чтобы в нем уместились все знаки самой длинной метки.  Обозначения основных меток выводов элементов цифровой техники приведены в табл. 15.1.

 

 Так называемые открытые выводы элементов помечают одним из специальных знаков: ромбиком (рис. 15.3, а) или кружком с четырьмя лучами (рис. 15.3, б). Если необходимо указать, что данный вывод соединен с коллектором транзистора структуры р-п-р, эмиттером транзистора п-р-п, стоком полевого транзистора с p-каналом или истоком транзистора с n-каналом, ромбик снабжают черточкой сверху (в), а кружок — уголком, обращенным к нему раскрывом (г). Если вывод соединён с коллектором n-р-n-транзистора, или с эмиттером p-n-p транзистора, или стоком полевого транзистора с каналом n-типа, или истоком полевого транзистора с каналом p-типа черточку у ромбика помещают снизу (д), а вершину уголка направляют в сторону кружка (е). Если в основном поле УГО логического элемента присутствует комбинация &◊ (1◊), это означает монтажное «И» («ИЛИ»). Вывод с так называемым третьим состоянием или состоянием высокого импеданса (Z-состоянием) обозначают ромбиком с черточкой внутри (ж) или латинской буквой Z(и).

  Метки сложных функций выводов составляют из простых. Например, чтобы указать функцию записи WR в память М, используют сочетание WRM, разрешение Е записи — EWR, разрешение считывания RD — ERD, строб С записи — CWR, чтение из памяти — RWM, выбор SE данных D — SED и т. д. В качестве меток выводов можно использовать и обозначения функций (а также их комбинации) из табл. 15.1.

 

 Для нумерации разрядов в группах выводов к обозначениям метки добавляют цифры, соответствующие их номерам Например, информационный вход нулевого разряда обозначают D0, первого — D1 и т. п. Если при этом весовые коэффициенты разрядов определены однозначно, то вместо номера разряда можно указать его весовой коэффициент из ряда Рп, где Р — основание системы счисления, а п — номер разряда. Для двоичной системы счисления такой ряд весов имеет вид 20, 21 , 22, 23 или 1, 2, 4, 8 и т. д. Поэтому нулевой разряд можно обозначить D1 или просто 1, первый — D2 или 2, второй — D4 или 4, третий — D8 или 8 и т. д. Для уменьшения числа знаков в метке допускается вместо весового коэффициента указывать степень его основания. Чтобы отличить последнюю от цифр, обозначающих номер или весовой коэффициент, перед ней ставят стрелку, направленную вверх. Например, информационный вход с весовым коэффициентом 128 (27) можно обозначить D↑7 или ↑7.

  Выводы элементов могут быть логически равнозначными, т. е. взаимозаменяемыми без изменения функции элемента, и неравнозначными. Если все выводы равнозначны и их функции однозначно определяются функцией элемента, УГО изображают без дополнительных полей, а выводы — на одинаковом расстоянии один от другого. Для примера на рис 15.4, а показано УГО одного из таких элементов — элемента «2И-НЕ».

  Логически равнозначные выводы можно графически объединить в группу, присвоив каждой из них метку, условно обозначающую либо взаимосвязь выводов в группе, либо их функциональное назначение, либо и то и другое. Помещают такую метку обычно на уровне первого сверху вывода группы. Например, знак & у верхнего вывода фрагмента УГО, показанного на рис. 15.4, б, означает, что все три вывода элемента объединены логической функцией «И»; буква R (рис. 15.4, в) говорит о том, что каждый из выводов служит для установки элемента в состояние «0»; метка &R (рис. 15.4, г) — о том, что выводы объединены логикой «И» и предназначены для установки в это же состояние.

  Если несколько соседних меток содержат часть, отражающую одну и ту же функцию (например, функцию X в метках выводов на рис. 15.4, д), то эту часть можно вынести в так называемую групповую метку. Располагают её над группой меток, к которым она относится (рис. 15.4, ё). Группы меток и выводов обособляют либо увеличенным (но кратным 5 мм) интервалом (рис. 15.4, ж), либо заключением в дополнительные поле или зону.

  Из  нескольких  групповых меток, содержащих общую часть (рис. 15.4, ж), может быть выделена метка более высокого порядка, которую помешают над группами и отделяют интервалом (рис. 15,4, и). Группы выводов, относящиеся к такой метке, обязательно помещают в зону.

  Двунаправленные выводы (они выполняют роли как приемников, так и источников информации) обозначают меткой в виде двунаправленной стрелки или знака « > » (рис. 15.4, к, л.). При этом метки входных функций располагают над этим знаком, а выходных — под ним.

  В случае если вывод элемента имеет несколько функциональных назначений и (или) взаимосвязей, их обозначают соответствующими метками, помещаемыми одна под другой (рис. 15,4, м). При необходимости напротив каждой метки (на внешней стороне дополнительного поля) наносят указатели, определяющие условие выполнения функций, обозначенных метками. Для примера на рис. 15.4, н изображен фрагмент УГО элемента с выводом, на котором сигнал с уровнем «1» выполняет функцию СА1, с уровнем «0» — функцию CA2, а при переходе с уровня «0» на уровень «1» и наоборот — соответственно функции САЗ и СА4.

 

 Примеры условных графических обозначений некоторых элементов цифровой техники приведены на рис. 15.5.Под позиционным обозначением DD\ здесь представлен двухвходовый логический элемент «И-НЕ». Знак в виде ромбика с черточкой внизу означает, что элемент имеет открытый коллекторный выход структуры п-р-п.

 

 

 

  Элемент DD2 — трехвходовый «ИЛИ-НЕ», DD3 — двухвходовый элемент «исключающее ИЛИ», DD4 — элемент «2ИЛИ-И-НЕ».

  Позиционное обозначение DD5 на рис. 15.5 принадлежит одновибратору. У данного одновибратора два (прямой и инверсный) динамических (косая черта на границе основного и дополнительного полей) входа запуска, объединенных по «И» (знак &), вход «Сброс» (R) и два выхода (прямой и инверсный). Частотозадающие RC-элементы подключают к выводам С и RC, помеченным крестиками.

  Условные графические обозначения триггеров DD6, DD1 представлены на рис. 15.5. Триггер DD6 является RS-триггером со статическими инверсными входами R (установка в нулевое состояние) и S (в единичное) и двумя выходами: прямым и инверсным. Второе УГО символизирует D-триггер с установкой по инверсным входам R и S, с динамическим входом С, реагирующим на изменение сигнала с уровня логического «0» на уровень логической «1», и такими же, что и у предыдущего триггера, выходами.

  Под позиционным обозначением DD8 изображено УГО двоично-десятичного реверсивного счетчика. Прямые динамические входы +1 и -1 предназначены для подачи тактовых импульсов соответственно при прямом и обратном счете, прямой статический вход R служит для установки счетчика в состояние «0», инверсный вход С — для предварительной записи информации, поступающей на входы в коде 1-2-4-8. В таком же коде снимается информация и с выходов счетчика. Сигнал на выводе CR появляется при прямом счете одновременно с переходом счетчика в состояние 0 (после 9), на выводе BR — при обратном счете (после 1). Напряжение питания подают на выводы 0V и +5V Номера, указанные над линиями выводов счетчика, соответствуют номерам выводов микросхемы К155ИЕ6 (тип микросхемы обычно указывают рядом с позиционным обозначением, как в данном примере).

  Элемент DD9 — дешифратор состояний счетчика, преобразующий сигналы в двоичном коде 1-2-4-8 в сигналы управления семисегментным индикатором (метки — латинские строчные буквы а—g — соответствуют общепринятым обозначениям сегментов, метка h соответствует разделители разрядов). Вход S предназначен для гашения индицируемого знака.

 

  Условное графическое обозначение DD10 на рис.15.5 обозначает четырехразрядный регистр сдвига типа К155ИР1, позволяющий записывать последовательную и параллельную информацию, сдвигать и считывать ее в том же виде. Для сдвига вправо: V1 — вход последовательного кода, С1 — тактовые импульсы. При этом V2 и D1—D4 должны быть равны «0». Для записи параллельного кода: V2 = 1, С2 = 0, а V1 и C1 — любые значения.

  К числу выводов, не несущих логическую информацию, относят выводы питания, выводы электродов транзисторов (например, в наборах транзисторов), выводы для подключения внешних частотозадающих элементов (резисторов, конденсаторов, кварцевых резонаторов и т. п.).

  Вывод питания в общем случае обозначают латинской буквой U. Если питающих напряжений несколько, их условно нумеруют и указывают каждое у своего вывода. Вместо буквы можно указать номинальное значение напряжения и его полярность (см. рис. 15,5, DD8). Общий вывод помечают нулевым напряжением 0V.

  Выводы коллектора, эмиттера и базы обозначают соответственно латинскими буквами К, Е и В, причем, если это эмиттер структуры р-п-р, справа от буквы Е изображают знак « > » (или стрелку, направленную вправо), а если структуры п-р-п — знак « < » (или стрелку влево).

  Вывод для подключения резистора помечают буквой R, конденсатора - С, катушки — L, кварцевого резонатора — буквами BQ.

 

 Существуют некоторые специфические приемы, используемые при вычерчивании схем устройств цифровой техники. Например, если устройство содержит несколько одинаковых элементов с большим числом выводов одного и того же функционального назначения, можно один из элементов начертить полностью, а остальные изобразить упрощенно, с меньшим числом выводов. В зоне сокращаемой группы выводов указывают одну под другой метки первого и последнего из них, а линии электрической связи объединяют в одну групповую.

  Цифровые интегральные микросхемы нередко содержат по несколько одинаковых логических или иных элементов. УГО таких элементов можно изображать как совмещенным, так и разнесенным способом. В последнем случае их изображают в соответствующих местах схемы (поворачивая при необходимости на 90°), а принадлежность к той или иной микросхеме указывают, как обычно, в позиционном обозначении.

  Элементы, изображаемые в одной колонке, допускается разделять линиями электрической связи. Контурные линии УГО в этом случае вычерчивают не полностью. Расстояние между концами контурных линий УГО и линиями электрической связи должно быть не менее 1 мм.

radio-hobby.org

Буквенные обозначения компонентов схемы - Цифровая схемотехника

Перваябуква кода(обязательная) Группа видов элементов Примеры видов элементов Двухбуквенный код Перваябуква кода(обязательная) Группа видов элементов Виды элементов Двухбуквенный код
A Устройство(общее обозначение)    
B Преобразователи неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) или наоборот аналоговые или многоразрядные преобразователи или датчики для указания или измерения Громкоговоритель BA
Магнитострикционныйэлемент BB
Детектор ионизирующихэлементов BD
Сельсин - приемник BE
Телефон (капсюль) BF
Сельсин - датчик BC
Тепловой датчик BK
Фотоэлемент BL
Микрофон BM
Датчик давления BP
Пьезоэлемент BQ
Датчик частоты вращения (тахогенератор) BR
Звукосниматель BS
Датчик скорости BV
C Конденсаторы    
D Схемы интегральные,микросборки Схема интегральная аналоговая DA
Схема интегральная, цифровая, логический элемент DD
Устройство хранения информации DS
Устройство задержки DT
E Элементы разные Нагревательный элемент EK
Лампа осветительная EL
Пиропатрон ET
F Разрядники, предохранители,устройства защитные Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия FA
Дискретный элемент защиты по току инерционного действия FP
Предохранитель плавкий FU
Дискретный элемент защиты по напряжению, разрядник FV
G Генераторы, источники питания Батарея GB
H Элементы индикаторные и сигнальные Прибор звуковой сигнализации HA
Индикатор символьный HG
Прибор световой сигнализации HL
K Реле, контакторы,пускатели Реле токовое KA
Реле указательное KH
Реле электротепловое KK
Контактор, магнитный пускатель KM
Реле времени KT
Реле напряжения KV
L Катушки индуктивности, дроссели Дроссель люминесцентногоосвещения LL
M Двигатели - -
P Приборы, измерительное оборудование

Примечание. Сочетание PE применять не допускается

Амперметр PA
Счётчик импульсов PC
Частотометр PF
Счётчик активной энергии PI
Счётчик реактивной энергии PK
Омметр PR
Регистрирующий прибор PS
Часы, измеритель времени действия PT
Вольтметр PV
Ваттметр PW
Q Выключатели и разъединители в силовых цепях Выключатель автоматический QF
Короткозамыкатель QK
Разъединитель QS
R Резисторы Терморезистор RK
Потенциометр RP
Шунт измерительный RS
Варистор RU
S Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных.

Примечание. Обозначение SF применяют для аппаратов не имеющих контактов силовых цепей

Выключатель или переключатель SA
Выключатель кнопочный SB
Выключатель автоматический SF
Выключатели, срабатывающие от различных воздействий:

– от уровня

SL
– от давления SP
– от положения (путевой) SQ
– от частоты вращения SR
– от температуры SK
T Трансформаторы, автотрансформаторы Трансформатор тока TA
Электромагнитный стабилизатор TS
Трансформатор напряжения TV
U Устройства связи.Преобразователи электрических величин в электрические Модулятор UB
Демодулятор UR
Дискриминатор UI
Преобразователь частоты, инвертор, генератор частоты, выпрямитель UZ
V Приборы электровакуумные, полупроводниковые Диод, стабилитрон VD
Прибор электровакуумный VL
Транзистор VT
Тиристор VS
W Линии и элементы СВЧАнтенны Ответвитель WE
Короткозамыкатель WK
Вентиль WS
Трансформатор, неоднородность, фазовращатель WT
Аттенюатор WU
Антенна WA
X Соединения контактные Токосъёмник, контакт скользящий XA
Штырь XP
Гнездо XS
Соединение разборное XT
Соединительвысокочастотный XW
Y Устройства механические с электромагнитным приводом Электромагнит YA
Тормоз с электромагнитнымприводом YB
Муфта с электромагнитнымприводом YC
Электромагнитный патрон или плита YH
Z Устройства оконечныеФильтрыОграничители Ограничитель ZL
Фильтр кварцевый ZQ

lab201.jimdo.com

5. Элементы цифровой схемотехники

Элементы цифровой схемотехники

Последовательное и параллельное соединение ключей. Захват тока. Нагрузочная способность.

Параллельное соединение транзисторных ключей. На практике зачастую один источник сигнала может управлять несколькими ключами, см. рис.

В этом случае база-эмиттерные переходы транзисторов оказываются включенными параллельно. Очевидно, что общий ток от генератора делится между токами баз транзисторов:

.

Если транзисторы и их режимы идентичны, то общий ток поделится поровну:

.

Если же входные характеристики не идентичны, то при одном и том же значении напряжения на база-эмиттерном переходе токи могут существенно различаться.

Причиной различия входных характеристик может быть характер нагрузки. На рис. Видно, что при небольшом отклонении в характеристиках токи базы могут существенно отличаться. Видно, что ток базы первого транзистора в несколько раз больше тока базы другого транзистора. Это явление называется захватом тока. В какой-то степени компенсировать разницу входных характеристик можно, добавив резисторы в базовые цепи ТК, см. рис.

Последовательное включение ТК.

Отдельные ТК используются, как правило, в аналоговых схемах. В цифровых схемах используют цепочки ключей, см. рис.

Рассмотрим последовательную ключевую цепочку.

Если транзистор Т1 открыт и насыщен, то потенциал и равный ему потенциалблизки к нулю, а значит транзистор Т2 заперт. Тогда в базу Т3 протекает ток от источникачерез резистор, и транзистор Т3 открыт. Таким образом, впоследовательной ключевой цепочке характерно чередование открытых и закрытых ключей.

Стоит отметить, что в отличие от изолированного ключа, напряжение на коллекторе запертого ключа будет не , а, что обусловлено подключением коллектора к базе следующего, открытого ключа.

Нагрузочная способность ключа.

Типичным для ключевых схем является сочетание последовательного и параллельного соединений. А именно, в последовательной цепочке каждый транзистор может управлять не одним, а несколькими параллельно включенными транзисторами.

Нагрузочной способностью называют количество параллельно включенных ключей, которыми способен управлять данный ключ. Обозначим это количество через .

Предположим, что суммарный отпирающий ток делится поровну между базами; тогда в каждом из параллельно включенных ключей

В этом случае должен удовлетворять критерию насыщения (), где коллекторный ток определяется выражением:

.

Из критерия насыщения нетрудно получить принципиальное ограничение на нагрузочную способность:

.

На самом деле ограничение следует сделать более жестким, поскольку нужно обеспечить не просто насыщение (), а минимальную степень насыщения:

.

Схемотехника логических элементов

Логические уровни и помехоустойчивость.

Уровни напряжений, соответствующие логической единице на входе ЛЭ () и выходе ЛЭ (), а также соответствующие уровни логического нуля –иобладают разбросами и температурными зависимостями. Количественно это оценивается такими параметрами ЛЭ, как помехоустойчивость по логической единице и помехоустойчивость логическому нулю:

Смысл приведенных уравнений заключается в следующем:

  1. Помехоустойчивость по логической единице определяется как разница между минимальным напряжением логической единицы на выходе ЛЭ минимальным напряжением логической единицы на входе следующего ЛЭ.

  2. Помехоустойчивость по логическому нулю определяется как разница между максимальным напряжением логического нуля на выходе ЛЭ и максимальным напряжением логического нуля на входе следующего ЛЭ.

Помехоустойчивость можно изобразить на передаточной характеристике ЛЭ:

Или более наглядно на диаграмме:

Логическим элементом называется электронная схема, выполняющая простейшие логические операции.

Логические функции.

Логические функции и операции над ними являются предметом алгебры логики или булевой алгебры.

В основе алгебры логики лежат логические величины, которые обозначают буквами A, B, C и т.д. логическая величина может принимать два значения: истина и ложь, которые удобно обозначать с помощью двоичного кода: 1 (истина) и 0 (ложь).

Перечислим кратко простейшие логические операции:

  • Отрицание или инверсия, или операция НЕ. Схему, которая выполняет операцию отрицания называют схемой НЕ.

Функция отрицания является функцией одного аргумента.

.

Функции 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ одни из самых распространенных в интегральной схемотехнике.

В схемах, реализующих логические функции значения логической единицы () и логического нуля () представлены разными величинами напряжений.

Разность называетсялогическим перепадом. Естественно, что логический перепад должен быть достаточно большим, чтобы единицы и нули четко отличались друг от друга и случайные помехи не превращали один уровень в другой.

Рассмотрим схемотехнику логических элементов.

Нетрудно убедится, что данная схема выполняет функцию 2ИЛИ-НЕ.

Резисторы в базовой цепи добавлены для снижения захвата тока. Схемы РТЛ использовались на первом этапе развития микроэлектроники. Однако, из-за наличия тех же резисторов, занимающих большую площадь на кристалле, оказались не перспективными для использования в ИМС с большой степенью интеграции. Кроме того РТЛ схемы также имели низкое быстродействие и низкую помехоустойчивость.

  • Диодно-транзисторная логика (ДТЛ). В ЛЭ типа РТЛ и РЕТЛ в качестве элементов связи использовались резисторы, в ТЛНС логике связь между ЛЭ была непосредственной. Первый этап в развитии элементной базы микроэлектроники завершился созданием ДТЛ схем логических элементов, где в качестве элементов связи использовались диоды.

Рассмотрим схему ДТЛ с двумя входом и простым инвертором.

Приведенный ЛЭ содержит инвертор на транзисторе, диоды связи ,и диодыидля увеличения входного порогового напряжения инвертора. Резисторсоздает контур для протекания токоврассасывания носителей заряда при переключении ЛЭ из режима логического нуля в режим логической единицы.

Представленная схема реализует логическую функцию 2И-НЕ. Передаточная функция построена для случая, когда .

Прокомментируем передаточную характеристику. Пусть на входе напряжение равно нулю. В этом случае диодоткрыт и ток источника питания через резисторпротекает во входную цепь, соответственно транзистор инвертора заперт и напряжение на выходе равно. Повышаем входное напряжение до уровняи напряжение на резисторедостигает уровняи транзистор переходит в активный режим работы. Повышение входного напряжения до уровняприводит транзистор в насыщенное состояние.

Помехоустойчивость ДТЛ ЛЭ определяется следующим образом:

К преимуществам ДТЛ можно отнести более высокую помехоустойчивость по сравнению со схемами РТЛ и ТЛНС (для ТЛНС , для РТЛ). Однако из-за наличия резисторов схема по-прежнему занимает большую площадь на кристалле, кроме того, требования к резисторувесьма противоречивы: так при открытом и насыщенном транзисторе через этот резистор протекает дополнительный, можно даже сказать, паразитный ток, который обуславливает и потери в нем, и здесь выгодно увеличить это сопротивление. С другой стороны, при запирании транзисторного ключа через этот резистор протекает ток, обусловленный процессами рассасывания зарядов в базе, и тут выгодно уменьшить это сопротивление.

Основные недостатки ДТЛ схемы решены в более совершенном варианте ЛЭ – ТТЛ схемах ЛЭ, которые применяются до сих пор в современных микросхемах.

9

studfiles.net


Каталог товаров
    .