Tot timpul zilei! Cum este construită o casă din cărămizi, iar dispozitivele digitale constau din elemente simple - chipsuri digitale. Cele mai simple dintre acestea sunt elemente logice (sau porți). Un singur chip poate conține doar un număr strict definit de elemente logice, poate exista fie 1, fie 2, fie 3, sau 4, sau 8 într-un singur chip. În consecință, fiecare element logic poate avea de la 1 la 12 intrări și 1 ieșire. În acest sens, legătura dintre intrări și ieșire corespunde unei tabele de adevăr. Elementele logice se referă la așa-numitele microcircuite combinate. și nu au memorie internă.
Avantajul porților logice este viteza mare și consumul redus de energie, dar este dificil să se implementeze funcționalități complexe pe baza acestora, prin urmare ele sunt cele mai adesea folosite ca supliment la microcircuite digitale sau microcontrolere digitale mai complexe.
Elementul logic este NU (Hex Inverters)
Să începem cu cele mai simple elemente logice - elementul logic NOT (INV) sau așa cum se numește invertor. După cum sugerează și numele, invertorul este folosit pentru a inversa, adică pentru a schimba nivelul semnalului (de exemplu, o intrare logică "1" este introdusă la intrare și ieșirea este logică "0"). Fiind cel mai simplu dintre elementele logice, invertorul conține doar o intrare și o ieșire. Invertoarele pot fi cu trei tipuri de ieșiri: 2C, OK sau cu stare Z. După cum este indicat în acest articol, elementul logic NU are următoarea tabelă de adevăr:
Tabela de adevăr a elementului logic NU
În schemele de circuite, elementele logice NU (invertoare) au următoarea desemnare
Denumirile elementelor logice NU sunt (Invertoare Hex): ANSI (stânga) și DIN (dreapta).
Invertoarele IC includ de obicei șase elemente logice NO (INV) și sunt desemnate prin prefixul LN (de exemplu, K155HL1, K561LH2). Așa cum am menționat mai sus, pentru cipurile TTL cu ieșire de OK, aveți nevoie de un rezistor de ieșire pull-up (pull-up). Valoarea lui este calculată foarte simplu: R> U / IOL. unde U este tensiunea sursei de energie la care este conectat rezistorul.
Aplicarea invertoarelor
De obicei, elementele NU sunt folosite pentru a converti nivelele de semnal (de la mare la joasă sau de la joasă la înaltă). Al doilea scop este creșterea capacității de încărcare (tamponare) prin inversarea ieșirilor de la microcircuite mai complexe. De exemplu, atunci când semnalul de la ieșirea cipului trebuie alimentat la mai multe altele, iar curentul de ieșire este insuficient.
Dar există mai multe aplicații non-standard ale invertoarelor: construcția de generatoare și în cazul în care este necesar să se creeze o întârziere a semnalului.
Circuitul generatorului pe elementele logice NU
Circuitele generatoare sunt generatoare RC obișnuite. dar caracteristicile pot fi calculate doar aproximativ, deoarece depinde de tensiunea de alimentare și de tipul microcircuitului aplicat. Frecvența generatorului va fi
Generatoarele de acest tip pot fi utilizate ori de câte ori nu este importantă stabilitatea frecvenței și este important doar generarea de impulsuri. Sunt mai stabili generatori de frecvență mai stabili dacă se folosește un rezonator cuarț în locul unui condensator.
Schema oscilatorului cuarț pe elementele logice NU
Destul de des în circuitele digitale, trebuie să primiți o anumită întârziere a semnalului. În acest caz, invertoarele pot fi la îndemână, nu este necesar să numărați pentru o întârziere lungă (aproximativ până la 100 ns). Pentru a obține o întârziere a semnalului, invertoarele sunt conectate în serie.
Schema de întârziere a semnalului pe invertoare
Întârzierea poate fi calculată aproximativ prin suma întârzierilor din semnalele de intrare și de ieșire (tPLH și tPHL) pentru acest cip. De exemplu, pentru patru invertoare, valoarea întârzierii poate fi estimată din formula
dar este necesar să se țină cont de faptul că valorile întârzierilor reale sunt foarte diferite de cele prezentate în manual (valorile maxime sunt prezentate în manual, iar cele reale pot fi mai mult decât dublate).
Mai multe valori semnificative de întârziere a semnalului pot fi obținute prin utilizarea circuitelor integrate RC, dar aici nu se poate vorbi cu exactitate despre valoarea întârzierii, deoarece diferite tipuri de microcircuite digitale funcționează la diferite nivele de semnal și diferite tensiuni de alimentare.
Un circuit pentru crearea unei întârzieri a semnalului cu un circuit de integrare
Mai jos este o tabelă a unor familii de microcircuite care au în componența lor invertoare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: