ВУЗ:
Составители:
79
рассчитывать на индивидуальную регулировку и настройку каждого отдельного
элементарного электронного блока. Поэтому для надежной работы реальных
цифровых устройств необходимо, чтобы все входящие в его состав элементарные
электронные блоки обладали рядом фундаментальных свойств, к основным из
которых относятся:
• совместимость уровней входных и выходных сигналов;
• нагрузочная способность;
• формирующее свойство (свойство квантования сигнала);
• помехоустойчивость.
Совместимость уровней входных и выходных сигналов. Для совместного
использования большого числа логических элементов, выполненных, например, в
виде ИС, должно гарантироваться согласование уровней сигналов, отображающих
значения логических переменных. Это означает, что установившиеся отклонения
выходного напряжения ЛЭ, вызванные действием различных внешних деста-
билизирующих факторов и собственным разбросом параметров входящих в его
состав элементов, не должны превышать некоторые заданные значения (рис. 8.2).
Таким образом, должны выполняться неравенства
.
,
0
max
0
)(
0
min
1
max
1
)(
1
min
UUU
UUU
t
t
≤≤
≤≤
(8.1)
где
U
(t)
– текущее значение выходного напряжения ЛЭ. Следовательно,
формирование на выходе сигнала,
1
min)(
0
max
UUU
t
<< (8.2)
не удовлетворяющего системе неравенств (8.1), недопустимо.
Для повышения надежности работы цифровых устройств допустимая область
изменения входного сигнала ЛЭ, распознаваемая как соответствующий логический
уровень, должна быть шире выходной
.
,
0,1
min
0,1
min
0,1
max
0,1
max
вхвых
вхвых
UU
UU
>
<
(8.3)
Таким образом, допустимая область изменения входных сигналов ЛЭ должна
включать область изменения выходных сигналов (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Области отображения входных и выходных сигналов
80
Нагрузочная способность ЛЭ характеризует его способность получать сигнал от
нескольких источников информации и одновременно быть источником информации
для ряда других элементов. При этом его входные и выходные сигналы должны
удовлетворять неравенствам (8.1) и (8.3). Для численной характеристики нагрузочной
способности ЛЭ используются два коэффициента: коэффициент объединения по
входу и коэффициент разветвления по выходу
.
Коэффициент объединения по входу К
об
численно равен максимальному числу
выходов однотипных ЛЭ, которые могут быть подключены ко входу данного ЛЭ, не
вызывая при этом искажений формы и амплитуды его сигнала, выходящих за
границы зон отображения уровней лог. 0 и лог. 1.
Коэффициент разветвления по выходу К
раз
численно равен максимальному
числу входов однотипных ЛЭ, которые могут быть подключены к выходу данного
ЛЭ, не вызывая при этом искажений формы и амплитуды его сигнала, выходящих за
границы зон отображения уровней лог. 0 и лог. 1.
Типовые значения коэффициентов К
об
= 2...8, К
раз
= 4…10. В выпускаемых
сериях ИС существуют элементы с повышенной нагрузочной способностью, для
которых К
раз
= 20…30.
Квантование сигнала. При прохождении электрического сигнала по цепочке
последовательно включенных ЛЭ его амплитуда и форма не должны претерпевать
недопустимых изменений. Для этого каждый ЛЭ должен обладать формирующими
свойствами.
Сигнал, установившийся после прохождения по цепочке по последовательно
включенных ЛЭ (рис. 8.3(
а)), называют стандартным, или асимптотическим.
Формирующее свойство ЛЭ определяется видом его амплитудной
передаточной характеристики (АПХ), под которой понимают зависимость его
выходного напряжения от входного:
U
вых
= f(U
вх
). Рассмотрим формирующее свойство
ЛЭ с использованием амплитудной передаточной характеристики инвертирующего
усилителя, приведенной на рис. 8.3 (б).
Рис. 8.3. Цепочка последовательно соединенных ЛЭ 2И-НЕ (а) и формирование
сигнала на ее выходе (б)
рассчитывать на индивидуальную регулировку и настройку каждого отдельного Нагрузочная способность ЛЭ характеризует его способность получать сигнал от
элементарного электронного блока. Поэтому для надежной работы реальных нескольких источников информации и одновременно быть источником информации
цифровых устройств необходимо, чтобы все входящие в его состав элементарные для ряда других элементов. При этом его входные и выходные сигналы должны
электронные блоки обладали рядом фундаментальных свойств, к основным из удовлетворять неравенствам (8.1) и (8.3). Для численной характеристики нагрузочной
которых относятся: способности ЛЭ используются два коэффициента: коэффициент объединения по
• совместимость уровней входных и выходных сигналов; входу и коэффициент разветвления по выходу.
• нагрузочная способность; Коэффициент объединения по входу Коб численно равен максимальному числу
• формирующее свойство (свойство квантования сигнала); выходов однотипных ЛЭ, которые могут быть подключены ко входу данного ЛЭ, не
• помехоустойчивость. вызывая при этом искажений формы и амплитуды его сигнала, выходящих за
границы зон отображения уровней лог. 0 и лог. 1.
Совместимость уровней входных и выходных сигналов. Для совместного
Коэффициент разветвления по выходу Краз численно равен максимальному
использования большого числа логических элементов, выполненных, например, в
числу входов однотипных ЛЭ, которые могут быть подключены к выходу данного
виде ИС, должно гарантироваться согласование уровней сигналов, отображающих
ЛЭ, не вызывая при этом искажений формы и амплитуды его сигнала, выходящих за
значения логических переменных. Это означает, что установившиеся отклонения
границы зон отображения уровней лог. 0 и лог. 1.
выходного напряжения ЛЭ, вызванные действием различных внешних деста-
Типовые значения коэффициентов Коб= 2...8, Краз= 4…10. В выпускаемых
билизирующих факторов и собственным разбросом параметров входящих в его
сериях ИС существуют элементы с повышенной нагрузочной способностью, для
состав элементов, не должны превышать некоторые заданные значения (рис. 8.2).
которых Краз= 20…30.
Таким образом, должны выполняться неравенства
Квантование сигнала. При прохождении электрического сигнала по цепочке
1
U min ≤ U (1t ) ≤ U max
1
, последовательно включенных ЛЭ его амплитуда и форма не должны претерпевать
(8.1) недопустимых изменений. Для этого каждый ЛЭ должен обладать формирующими
0
U min ≤ U (0t ) ≤ U max
0
. свойствами.
где U(t) – текущее значение выходного напряжения ЛЭ. Следовательно, Сигнал, установившийся после прохождения по цепочке по последовательно
формирование на выходе сигнала, включенных ЛЭ (рис. 8.3(а)), называют стандартным, или асимптотическим.
Формирующее свойство ЛЭ определяется видом его амплитудной
0
U max < U ( t ) < U min
1
(8.2) передаточной характеристики (АПХ), под которой понимают зависимость его
не удовлетворяющего системе неравенств (8.1), недопустимо. выходного напряжения от входного: Uвых= f(Uвх). Рассмотрим формирующее свойство
Для повышения надежности работы цифровых устройств допустимая область ЛЭ с использованием амплитудной передаточной характеристики инвертирующего
изменения входного сигнала ЛЭ, распознаваемая как соответствующий логический усилителя, приведенной на рис. 8.3 (б).
уровень, должна быть шире выходной
max < U вх max ,
1, 0 1, 0
U вых
(8.3)
min > U вх min .
1, 0 1, 0
U вых
Таким образом, допустимая область изменения входных сигналов ЛЭ должна
включать область изменения выходных сигналов (рис. 8.2).
Рис. 8.3. Цепочка последовательно соединенных ЛЭ 2И-НЕ (а) и формирование
сигнала на ее выходе (б)
Рис. 8.2. Области отображения входных и выходных сигналов
79 80
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »
