сходна с диодно-резнсторной схемой И (см. рис. 11-95) для положительных сигналов, за исключением того, что диоды включены в обратном направлении, а резистор R подключен к источнику отрицательного напряжения -Е.

Схема И и ИЛИ характеризуется следующим инверсным свойством: если для по-

Вх, Вх-,

Выход

Рис. И-145. Диодно-резис-торная схема ИЛИ на п входов.

ложительных сигналов схема работает как ИЛИ, то для отрицательных входных сигналов она же реализует логическую операцию И.

Прн построении диодно-резисторных схем необходимо обращать внимание на правильный выбор сопротивления R и дио-

Рис. 11-146. Эквивалентная схема ИЛИ при действии сигнала только по одному входу.

дов, с тем чтобы выхо.цной сигнал превышал определенное значение, необходимое для надежной работы последующих устройств. Эти условия наиболее трудно выполнить при действии только одного входного сигнала, когда отпирается только один диод. Эквивалентная схема для этого случая приведена на рис. 11-146.

Величина выходного сигнала на сопротивлении R (с учетом входного сопротивления нагрузки) будет тем больше, чем сильнее неравенство

> д.пр + в.

R + Rs

RrO + в

где Ra =-;----- сопротивление

Л 1

всех входных цепей, дноды которых остались запертыми;

д.пр - сопротивление открытого диода;

Ro-сопротивление запертого диода;

Rb-внутреннее сопротивление источника сигнала при вх¥=0; Rb-внутреннее сопротивление источника сигнала при Цвх=0.

Обычно выполняется условие: RnoRn. Поэтому последнее неравенство можно переписать в виде

Б > д-пр Ь ?в-

А по

п-1 +

Выходной сигнал будет тем больше, чем больше отношение /?до ?д.пр, чем меньше количество входов п н чем больше сопротивление R.

При выбранных параметрах диодов и прн данном числе входов наибольшее значение сигнал имеет при /?= оо. Однако

-Выход-

Рнс. 11-147. Трансформаторная схема ИЛИ с ди-одно-трансформаторны-ми вентилями.

С увеличением R падает быстродействие схемы, что объясняется влиянием паразитной емкости Сп (рис. 11-146). Заряд этой емкости (что определяет длительность фронта выходного им14;?льса) происходит через достаточно малое сопротивление отпертого диода. Разряд же, определяющий длительность среза, происходит через сопротивление R и параллельно включенные сопротивления всех п запертых диодов. Поэтому длительность среза tc выходного импульса обычно больше длительности фронта и равна

nR-i-Ro

Отсюда при заданном значении tc можно определить верхнюю границу сопротивления R:

Rpfi

R<

3C R,

Если при заданном tc и при определенных величинах Ro и п правая часть нера-

венства есть число отрицательное, то заданное значение /о достигается при любом сколько угодно большом значении R.

Трансформаторная схема. В схеме ИЛИ (рис. 11-147) имеется п первичных и одна вторичная (выходная) обмотка. Каждая входная цепь представляет собой диодно-трансформаторный вентиль.

RsfOK

выха

Рис. 11-148. Схема ИЛИ с эмиттериымн повторителями.

На шину 2 каждого входа подается сигнал управления, а на шину / - отрицательный импульс. Такая схема является примером сочетания схемы типа ИЛИ с другими логическими схемами (в данном-случае со схемами тииа И).

Если шины 2 всех входов объединить, то схема будет выполнять только операцию ИЛИ для п входов для отрицательных сигналов.

Схемы с транзисторами. Схема ИЛИ, основанная, как и схема И, на применении эмиттерных повторителей, приведена на рис. 11-148. При отсутствии сигналов на входах транзисторы заперты по базе источником напряжения смещения -ь£б. При подаче хотя бы на один из входов схемы отрицательного импульса транзистор отпирается и на выходе возникает импульс отри-дательной полярности.

Схемы на магнитных сердечниках. Как и схемы И, схемы ИЛИ могут быть выполнены на магнитных сердечниках.

Выходные обмотки сердечников Ф\ и Фг

Выход

.Вход I

переводит сердечник в магаитное состояние, соответствующее 1 (см. стр. 624). Следующий за этим тактовый импульс считывания /о восстанавливает намагниченность сердечника, соответствующую состоянию 0. Сигнал с одного (или с обоих) сердечников передается на сердечник Фз. Сигнал с сердечника Фз считывается после действия второго импульса считывания. Таким образом, выходная ииформация задерживается по отношению к входной, на два такта считывания.

Выполнить схему ИЛИ можно и с применением одного сердечника, где имеются две раздельные обмотки для каждого входа. Такое объединение, однако, конструктивно неудобно. На рис. 11-50 приведен пример схемы с

несколькими обмотками на одном сердечнике феррит-транзисторной ячейки. При подаче входного сигнала хотя бы в одну обмотку сердечник устанавливается в положение 1, а затем импульсом тока считывания сердечник возвращается в исходное состояние. При этом в коллекторной цепи транзистора появится сигнал, соответствующий коду 1.

Логическая схема НЕ

Схема НЕ реализует операцию логического отрицания и имеет один вход и один выход (иногда эту схему называют схемой инвертора). Выходной двоичный сигнал при

Рис. 11-150. Феррит-транзисторная ячейка ИЛИ.

Рис. 11-151. Схемы инверторов.

Рис 11-149. Схема ИЛИ на феррит-диодных ячейках.

схемы ИЛИ на два входа (рис. 11-149) подключены к входной обмотке сердечника Фз через разделительные диоды Д1 н Дг-Перед приходом сигналов сердечники Ф] и Фг находятся в нулевом состоянии. Импульс тока, проходящий по одному из входов (илн по двум входам одновременно)

инвертировании всегда противоположен по значению входному; выход равен 1 только тогда, когда вход равен О, или выход равен О, когда вход равен 1.

Схема инвертора может быть выполнена с применением электронных ламп или транзисторов (рис. 11-151). В том и другом случае схема представляет собой резисторный (или трансформаторный) усилитель, работающий в ключевом режиме (см. стр. 555).

Лампа или транзистор в исходном состоянии (сигнал 0) заперты соответствующими напряжениями -£с или +Ее и открываются при поступлении входного импульса соответствующей полярности (сигнал 1). Выходной сигнал 1 соответствует высокому потенциалу Еа в ламповой схеме и низкому потенциалу -£к в транзисторной схеме.

Схемы на магнитных сердечниках. На рис. 11-152 представлена схема НЕ в феррит-диодном исполнении (тактовые обмот-

SxoS

Выход

Рис. 11-152. Схема инвертора с феррит-диодными ячейками.

ки в схеме не показаны). Схема дополняется специальной ячейкой генератором единиц (на сердечнике Фг). В генераторе единиц на обмотку Wl подается постоянное смещение Есм, создающее исходное магнитное поле в сердечнике, соответствующее состоянию 1. Каждый приходящий тактовый импульс перемагничивает сердечник, в результате чего на выходной обмотке возникает сигнал 1.

Генератор единиц выдает выходной сигнал 1 с частотой тактовых импульсов. Выходная обмотка генератора связана с ячейкой Фз. При отсутствии сигнала на входе ячейки Ф1 с выхода ячейки Фз снимается сигнал, соответствующий 1, так как такой сигнал поступает с ячейкигенератора единиц. При наличии сигнала 1 на входе ячейки 01 ее сердечник устанавливается в состояние 1. Приходящий тактовый импульс устанавливает сердечники Ф, и Фг в состояние О, при этом на обмотки Wi к w сердечника Фз одновременно поступают два импульса. Так как эти обмотки намотаны в противоположных направлениях, магнитный поток сердечника Фз не меняется и сигнал на выходе не возникает.

Инвертор на феррит-транзисторных ячейках построен аналогично схеме инвертора на феррит-диодных ячейках. В эту схему также включается генератор единиц.

Комбинированные логические элементы

С помощью схем И, ИЛИ, НЕ можно построить некоторые более сложные логические элементы, которые достаточно часто применяют в цифровых устройствах. К этим элементам относятся схема несовпадения, двойной вентиль, схема неравнозначности, дешифратор и т. д.

Запрет

Выход

BxodZ.

Вход!

Выход

Схемы несовпадения. Иногда такую схему называют также схемой запрета или схемой НЕТ. Вход 1 (рис. 11-153) является управляемым, а вход 2-управляющим или запрещающим. Сигнал, поданный на управляемый вход, пройдет на выход, если не подан сигнал на запрещающий вход. При подаче сигнала на вход 2 запрещается прохождения сигнала с входа / на выход. Такую логическую операцию можно осуществить при помощи схем НЕ и И (рис. 11-153, б). Работа прн соединении этих двух схем происходит следующим образом. Пусть сигнал, соответствующий 1, представляется потенциалом с высоким уровнем, а О - с низким. Если на вход 2 будет подан потенциал высокого уровня, то на выходе схемы НЕ образуется низкий уровень, который подается на один из входов схемы И. Поэтому в данном случае при подаче на вход 1 высокого уровня 1 на на выходе схемы И будет низкий уровень 0.

Вход г

Рис. 11-153. Схема ие-совпадення (запрета). а - условное обозначение; б - структурная схема.

Рис 11-154. Схема запрета с применением электронных ламп.

Высокий уровень на выходе 1 образуется только в том случае, когда на оба входа схемы И подан высокий уровень, а это означает, что на вход 2 нужно подать низкий уровень 0.

Одна из возможных схем несовпадения приведена на рис. 11-154. На лампе JIi выполнена схема И, а на лампе Л2 - схема