Логические элементы

1. Вычислительная техника и информационные технологии

Микушин
Александр
Владимирович

2. тема 1 ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Инвертор
Логический
элемент «И»
Логический элемент «ИЛИ»
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
2
19.09.2018

3. Функция "НЕ", инвертор

Функция "НЕ", инвертор
F x x
+Uп
х
0
1
F
1
0
R3
Вых
1
R1
Вх
VT1
R2
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
3
19.09.2018

4. Функция "И", логическое умножение

Функция "И", логическое
умножение
F x1, x2 x1 ^ x2 x1 x2 x1 & x2
+Uп
x1
0
0
1
1
x2
0
1
0
1
F
0
0
0
1
x1
&
x2
Вых
R1
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
4
19.09.2018

5. Функция "ИЛИ", логическое сложение

,
Функция "ИЛИ", логическое
сложение
F x1, x2 x1 x2 x1 x2 x1 | x2
+Uп
x1
0
0
1
1
x2
0
1
0
1
F
0
1
1
1
x1
1
x2
Вых
R1
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
5
19.09.2018

6. Диодно-транзисторная логика (ДТЛ)

Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
6
19.09.2018

7. Принципиальная схема логического элемента "2И", выполненного на диодах

,
Принципиальная схема
логического элемента "2И",
выполненного на диодах
+5В
R1
VD1
Вход 1
Вход 2
VD2
VD3
Выход
Граница
микросхемы
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
7
19.09.2018

8. Принципиальная схема диодной защиты входов цифрового устройства

,
Принципиальная схема диодной
защиты входов цифрового
устройства
+5 B
R1
Вход
VD1
VD2
Выход
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
8
19.09.2018

9. Принципиальная схема базового элемента ДТЛ микросхемы

,
Принципиальная схема базового
элемента ДТЛ микросхемы
+5В
R1
Схема
“2И”
R2
VT2
Граница
микросхемы
а
VD1
VD3
Вход 1
Вход 2
VT1
Выход
б
VD2
VD5
VT3
&
VD4
R3
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
9
19.09.2018

10. Принципиальная схема логического элемента "2ИЛИ-НЕ" ДТЛ микросхемы

,
Принципиальная схема
логического элемента "2ИЛИ-НЕ"
ДТЛ микросхемы
+5В
R1
R2
R3
VD2
VT3
Вход 1
Граница
микросхемы
VD5
VD4
VT1
Вход 2
VT2
Выход
VT4
VD1 VD3
Схема
“ИЛИ”
R4
1
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
10
19.09.2018

11. Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)

Транзисторнотранзисторная логика
(ТТЛ)
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
11
19.09.2018

12. Принципиальная схема типового элемента ТТЛ микросхемы

,
Принципиальная схема типового
элемента ТТЛ микросхемы
+5В
R1
R2
VT1
VT3
Граница
микросхемы
а
VT2
Вход 1
Вход 2
б
VD1
VD2
VD3
Выход
VT4
&
R3
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
12
19.09.2018

13. Принципиальная схема ТТЛ микросхемы "2И-2ИЛИ-НЕ"

,
Принципиальная схема ТТЛ
микросхемы "2И-2ИЛИ-НЕ"
Схема
“2И”
+5В
R1
R2
R3
VT1
VT5
VT2
VT4
VD5
Выход
VT3
VD1 VD2 VD3 VD4 Схема
“2И”
Схема
“2ИЛИ”
Граница
микросхем
ы
VT6
R4
&
1
&
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
13
19.09.2018

14. Логика на комплементарных МОП транзисторах (КМДП)

Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
14
19.09.2018

15. Принципиальная схема инвертора, выполненного на комплементарных МОП транзисторах

,
Принципиальная схема инвертора,
выполненного на комплементарных
МОП транзисторах
+Uп
VT1
Выход
Вход
1
VT2
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
15
19.09.2018

16. Принципиальная схема элемента "2И-НЕ", выполненного на комплементарных МОП транзисторах

,
Принципиальная схема элемента "2ИНЕ", выполненного на комплементарных
МОП транзисторах
+Uп
Активная
нагрузка
Выход
Вход 1
&
Ключи с
электронным
управлением
Вход 2
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
16
19.09.2018

17. Принципиальная схема элемента "2ИЛИ-НЕ", выполненного на комплементарных МОП транзисторах

,
Принципиальная схема элемента "2ИЛИНЕ", выполненного на комплементарных
МОП транзисторах
+Uп
Активная
нагрузка
1
Выход
Вход 1
Вход 2
Ключи с
электронным
управлением
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
17
19.09.2018

18. Конструкция КМОП инвертора

,
Конструкция КМОП инвертора
Вход
Uп
GND
Выход
p+
n+
n+
n+
p+
p+
n-колодец
p-подложка
+Uп
VD1
VT1
VD3
Выход
VT2
Вход
VD2
VD4
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
18
19.09.2018

19. Уровни логических сигналов на выходе цифровых КМОП микросхем

,
Уровни логических сигналов на выходе
цифровых КМОП микросхем
U
Uп = 5 B
U1вых = 4,5 B
Уровень
логической единицы
Неопределенное
состояние
U0вых = 0,5 B
Уровень логического
нуля
t
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
19
19.09.2018

20. Регенерация цифрового сигнала

Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
20
19.09.2018

21. Пример сигнала на входе и выходе печатного проводника (входе цифровой микросхемы)

,
Пример сигнала на входе и выходе
печатного проводника (входе цифровой
микросхемы)
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
21
19.09.2018

22. Схема триггера Шмитта

,
R2
R1
Вход
D1.1
D1.2
1
1
Выход
Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
22
19.09.2018

23.

Вычислительная Техника и Информационные Технологии http://digital.sibsutis.ru/contCU.htm
23
19.09.2018