Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 55 стр.

UptoLike

Составители: 

55
Производители обычно немного уменьшают допустимые диапазоны уровней напряжений с
целью повышения помехоустойчивости.
Время переключения.Быстродействие схемы определяется временем переключения ее логи-
ческих элементов. Различают понятия быстродействиялогического элемента, т. е. время реакции
элемента на изменение сигнала на входах , и времянарастания сигнала .Быстродействие
характеризует время задержки выходного сигнала по отношению к входному, при изменении
состояния выхода с 0на 1.Соответственно характеризует время задержки выходного сигнала
по отношению к входному при изменении состояния выхода с 1 на 0.
Среднее быстродействие определяется следующим образом:
Переходное время сигнала относится только к выходному напряжению и характеризует
крутизну его фронтов.Время нарастания сигнала характеризует время, необходимое для воз-
растания выходного напряжения с 10 % до 90 % разницы между 0и 1. Время спада характе-
ризует время, необходимое для уменьшения выходного напряжения с 90 % до 10 % разницы меж-
ду 1и 0.
Нагрузочная способность.К выходу логического элемента может присоединяться только
ограниченное количество входов. Превышение количества подключенных входов приводит к
снижению уровня выходного напряжения и как следствие к неработоспособности схемы. Разли-
чают два нагрузочных коэффициента: входной нагрузочный коэффициент и коэффициент разветв-
ления по выходу.
Входной нагрузочный коэффициент логического элемента равен единице( ), если вход
элемента потребляет номинальную мощность.
Под коэффициентом разветвления логического элемента по выходу понимают количе-
ство входов других элементов с , которое может быть подключено к его выходу.
Помехоустойчивость.Помехи в виде импульсов напряжения могут вызывать самопроиз-
вольные ложные переключения выходов логических элементов. Чтобы это не происходило, необ-
ходим зазор между допустимыми диапазонами 1 и 0(рис. 2.7). Чем чем шире окно, тем лучше по-
мехоустойчивость схемы.
Различают статическую и динамическую (импульсную) помехоустойчивость.Статическая
помехоустойчивость элемента относится к импульсам напряжения, действующим дольше средней
длительности переходных процессов в схеме .К статическим помехам также относятся медлен-
но возрастающие импульсы напряжения.Динамическая помехоустойчивость характеризует дли-
тельность помехи по напряжению определенной величины на входах элемента, при которой не
происходит изменение состояния выхода.
2.2.1.Диодно-транзисторная логика
Диодно-транзисторная логика (ДТЛ) (DTL - англ. Diode–Transistor Logic) одна из первых раз-
работок цифровых микросхем на биполярных транзисторах,
сохранившая некоторое значение до настоящего времени.
Логическая функция реализуется на основе диодной логики
по схеме, приведенной на рис.2.8.
В этой схеме при подаче нулевого потенциала на
любой из входов ли на оба сразу) через резистор будет
протекать ток и на его сопротивлении возникнет падение
напряжения. В результате на выходе схемы единичный
потенциал будет только если подать единичный потенциал
сразу на оба входа микросхемы. То есть схема реализует
функцию (положительная логика).Количество входов
элемента И зависит от количества диодов.
Приведенная схема обладает таким недостатком,
как смещение логических уровней на выходе микросхемы.
Напряжение нуля и напряжение единицы на выходе схемы
Рис.2.8. Принципиальная схема логи-
ческого элемента "2И", выполненного
на диодах
                                                                                             55

      Производители обычно немного уменьшают допустимые диапазоны уровней напряжений с
целью повышения помехоустойчивости.
      Время переключения.Быстродействие схемы определяется временем переключения ее логи-
ческих элементов. Различают понятия быстродействиялогического элемента, т. е. время реакции
элемента на изменение сигнала на входах    , и времянарастания сигнала — .Быстродействие
     характеризует время задержки выходного сигнала по отношению к входному, при изменении
состояния выхода с 0на 1.Соответственно      характеризует время задержки выходного сигнала
по отношению к входному при изменении состояния выхода с 1 на 0.
      Среднее быстродействие определяется следующим образом:



       Переходное время сигнала относится только к выходному напряжению и характеризует
крутизну его фронтов.Время нарастания сигнала      характеризует время, необходимое для воз-
растания выходного напряжения с 10 % до 90 % разницы между 0и 1. Время спада         характе-
ризует время, необходимое для уменьшения выходного напряжения с 90 % до 10 % разницы меж-
ду 1и 0.
       Нагрузочная способность.К выходу логического элемента может присоединяться только
ограниченное количество входов. Превышение количества подключенных входов приводит к
снижению уровня выходного напряжения и как следствие к неработоспособности схемы. Разли-
чают два нагрузочных коэффициента: входной нагрузочный коэффициент и коэффициент разветв-
ления по выходу.
       Входной нагрузочный коэффициент логического элемента равен единице(       ), если вход
элемента потребляет номинальную мощность.
       Под коэффициентом разветвления логического элемента по выходу       понимают количе-
ство входов других элементов с     , которое может быть подключено к его выходу.
       Помехоустойчивость.Помехи в виде импульсов напряжения могут вызывать самопроиз-
вольные ложные переключения выходов логических элементов. Чтобы это не происходило, необ-
ходим зазор между допустимыми диапазонами 1 и 0(рис. 2.7). Чем чем шире окно, тем лучше по-
мехоустойчивость схемы.
       Различают статическую и динамическую (импульсную) помехоустойчивость.Статическая
помехоустойчивость элемента относится к импульсам напряжения, действующим дольше средней
длительности переходных процессов в схеме .К статическим помехам также относятся медлен-
но возрастающие импульсы напряжения.Динамическая помехоустойчивость характеризует дли-
тельность помехи по напряжению определенной величины на входах элемента, при которой не
происходит изменение состояния выхода.


                           2.2.1.Диодно-транзисторная логика

      Диодно-транзисторная логика (ДТЛ) (DTL - англ. Diode–Transistor Logic) одна из первых раз-
                                     работок цифровых микросхем на биполярных транзисторах,
                                     сохранившая некоторое значение до настоящего времени.
                                     Логическая функция реализуется на основе диодной логики
                                     по схеме, приведенной на рис.2.8.
                                           В этой схеме при подаче нулевого потенциала на
                                     любой из входов (или на оба сразу) через резистор будет
                                     протекать ток и на его сопротивлении возникнет падение
                                     напряжения. В результате на выходе схемы единичный
                                     потенциал будет только если подать единичный потенциал
                                     сразу на оба входа микросхемы. То есть схема реализует
                                     функцию 2И (положительная логика).Количество входов
                                     элемента И зависит от количества диодов.
 Рис.2.8. Принципиальная схема логи-       Приведенная схема обладает таким недостатком,
 ческого элемента "2И", выполненного как смещение логических уровней на выходе микросхемы.
 на диодах
                                     Напряжение нуля и напряжение единицы на выходе схемы