1 цифровые электронные схемы 2


Название1 цифровые электронные схемы 2
страница3/17
Дата публикации06.08.2013
Размер1.01 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
^

1.3 Выходной каскад с активной нагрузкой



Чтобы повысить скорость переключения ТТЛ-вентилей, вместо резистора в его буферной части применяется транзистор. Этот транзистор открывается, когда потенциал на выходе вентиля должен быть высоким, и образует низкоомную цепь, которая позволяет быстро зарядить паразитную емкость. Схема ТТЛ-вентиля с модифицированным таким образом буфером представлена на рис. 4. Буфер такого вида называют выходным каскадом с активной нагрузкой.



Рисунок 4 - ТТЛ-вентиль с нагрузочным транзистором.
В данном случае буфер содержит два транзистора ТH и TL . TH служит для того, чтобы обеспечить высокий уровень потенциала на выходе вентили, a TLнаоборот, чтобы сделать его низким. Транзистор восстановительной части вентиля управляет этими двумя транзисторами в дополнительном режиме. Когда Т2 закрыт, база TL имеет потенциал «земли», а база ТH имеет высокий потенциал. Поэтому ТH находится в проводящем состоянии, а TL закрыт.

С другой стороны, когда Т2 проводит, базы обоих транзисторов TL и ТH имеют потенциал промежуточной величины, достаточной для того, чтобы TL проводил, но не достаточной для того, чтобы проводил ТH . Как показано на рисунке, последовательно с ТH подключен диод, Последний служит для того, чтобы повысить потенциал эмиттера ТH приблизительно на 0.7 В и тем самым гарантировать, что ТH будет закрыт при открытых Т2 и TL. Небольшое сопротивление включено последовательно с транзисторами ТH и TL, чтобы ограничить ток, протекающий через них вовремя перехода из одного состояния в другое, когда оба транзистора находятся в частично проводящем состоянии.


^

1.4 МОНТАЖНАЯ ЛОГИКА



TTЛ-вентили, имеющие нагрузочный резистор на выходе, можно использовать для реализации так называемой монтажной логики. Это название отражает тот факт, что можно реализовать логическую функцию путем простого соединения выходных линий от нескольких вентилей. На рис. 5 изображены два ТТЛ-вентиля И-НЕ (каждый с коллекторным резистором), выходные линии которых соединены. Если хотя бы один из их буферных транзисторов открыт, то на общем выходе установится потенциал, близкий к потенциалу «земли». В противном случае благодаря резисторам общий выход получит высокий потенциал.



Рисунок 5 - Монтажное И, реализованное соединением входов двух ТТЛ-вентилей И-НЕ с нагрузочными резисторами
Поведение такой схемы описано в табл. 2. В рамках положительной логики эта схема представляет собой вентиль И, на входы которого подаются значения логических функций, реализуемых вентилями-составляющими. В целом схема реализует суперпозицию логических функций: И от двух И-НЕ. Таким образом, два логических уровня реализованы при использовании лишь одного уровня вентилей. Разумеется, сами по себе результаты, выдаваемые вентилями-составляющими, оказываются при этом утерянными
Таблица 2 - Поведение монтажного вентиля И для схемы, показанной на рис. 5.

TА TВ

Без соединения

Общий выход

Выход А

Выход В

Открыт Открыт

Открыт Закрыт

Закрыт Открыт

Закрыт Закрыт

Низкий Низкий

Низкий Высокий

Высокий Низкий

Высокий Высокий

Низкий

Низкий

Низкий

Высокий


Преимущества, связанные с использованием монтажной логики, не ограничиваются возможностью создания вентилей, по существу, без всяких затрат. Функция И, реализуемая соединением выходов вентилей, выполняется без дополнительной временной задержки. Кроме того, поскольку практически число соединяемых вентилей не ограничено, монтажная логика оказывается особенно выгодной в тех ситуациях, когда схемы должны иметь большой коэффициент объединения по входу (много переменных на входе).

Возможно, наиболее важное преимущество, предлагаемое монтажной логикой при ее использовании в микрокомпьютерах, заключается в том, что на ее основе легко реализуются логические шины. Шиной называется линия или набор линий, соединяющих между собой отдельные логические устройства и позволяющих какому-то устройству посылать данные одному или нескольким другим устройствам.

Шина может быть однонаправленной — в этом случае одни устройства выступают всегда в качестве посылающих, а другие—всегда в качестве принимающих; шина может быть двунаправленной — в этом случае каждое устройство, подключенное к ширине, в какой-то момент может посылать сигналы другим устройствам.

На рис. 6 показана двунаправленная шина с одной линией, соединяющей несколько устройств. Здесь в каждый момент времени в роли посылающего сигнал устройства может выступать какое-то одно устройство. Все остальные устройства находятся в это время в таком состоянии, что буферный транзистор вентиля, подсоединенного к шине, закрыт (в рамках положительной логики — на выходе логическая 1). Таким образом, потенциал шины (или логическое значение) определяется состоянием буферного транзистора посылающего устройства. Если этот транзистор закрыт (логическая 1), то коллекторные резисторы поднимут потенциал шины до высокого уровня (логическая 1). Если же буферный транзистор посылающего устройства открыт (логический 0), то на шине установится низкий потенциал (логический 0).

Линия шины соединена также с входными линиями каждого устройства; таким образом, они могут получать информацию, передаваемую по шине. Рассмотренный нами пример показывает, что одна линия связи может обслуживать много устройств в режиме разделения времени, так что любое из этих устройств способно посылать сигналы остальным устройствам.

Обратим теперь внимание на то, что при таком соединении выходов многих вентилей у нас появляется много нагрузочных резисторов. Совершено ясно, что это может привести к нежелательным последствиям: соединённые параллельно многочисленные нагрузочные резисторы дают маленькое суммарное сопротивление. Поэтому открытые транзисторы должны пропускать слишком большой ток; особенно опасной ситуация становится, когда в проводящем состоянии находится лишь один транзистор.



Рисунок 6 - Пример двунаправленной шины при использовании вентилей с нагрузочными резисторами.
От этого недостатка можно, однако, довольно легко избавиться, если заменить многочисленные нагрузочные резисторы одним-единственным, имеющим подходящее сопротивление. При этом используются вентили, не имеющие нагрузочной цепи в буферной части, и их общий выход подсоединяется к одному внешнему нагрузочному резистору. ТТЛ-вентили, обладающие этим свойством, широко применяются в монтажной логике и носят название вентилей с открытым (или свободным) коллектором. На схемах рядом с символом, обозначающим вентиль с открытым коллектором, можно часто встретить пометку «о. с.» (от слов open collector).

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

1 цифровые электронные схемы 2 iconПрограмма для 10 класса «Оператор пк»
Построение таблиц истинности для логических функций. Законы алгебры логики. Логические элементы и основные логические устройства...
1 цифровые электронные схемы 2 icon1. Определить состав ядра атома (число протонов и нейтронов) для...
Составить электронные схемы, электронные и электронно-графические формулы атома магния и атома хлора
1 цифровые электронные схемы 2 icon2 Электронные таблицы
Электронные таблицы (табличные процессоры) – это прикладное программное обеспечение общего назначения, предназначенное для обработки...
1 цифровые электронные схемы 2 iconТипы промышленных зданий по объемно-планировочным решениям и их схемы
Железнодорожный транспорт. Три схемы организации внешнего железнодорожного транспорта
1 цифровые электронные схемы 2 iconРабочая программа -2012 г по курсу «Электротехника, электроника и схемотехника»
...
1 цифровые электронные схемы 2 iconСтабилизаторы напряжения (СН)
Изменения напряжения источника питания могут вызвать изменения напряжения на выходе питаемой схемы, неотличимые от тех изменений,...
1 цифровые электронные схемы 2 iconЦифровые показатели работы по циклу акушерства

1 цифровые электронные схемы 2 iconЭлектронные часы с календарем и будильником
Электронные часы предназначены для индикации теку­щего времени суток (минуты и часы), дней недели (по­недельник — воскресенье), месяца...
1 цифровые электронные схемы 2 icon1. Понятие электрической цепи, электрической схемы, схемы замещения,...
Электрическая цепь  — совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы...
1 цифровые электронные схемы 2 iconПараллельное и последовательное соединение аккумуляторов что это такое?
При параллельном соединении, аккумуляторы соединяют так, чтобы положительные клеммы всех аккумуляторов были подключены к одной точке...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница