6.3.3. Логічні функціональні елементи

Схеми в яких використовують бінарні сигнали називаються логічними схемами або логічними функціональними елементами. Для обробки бінарних сигналів досить трьох основних логічних елементів: логічного „ і ", „ або " та заперечення „ не ". Явища, що відбуваються між входами і виходами основних елементів або між кількома основними елементами, називаються логічними операціями. Вхідні змінні А, Б...N, вихідні - ). При цьому в принципі

деякому висловлюванню відповідає тільки два значення істинності: висловлювання правдиве чи неправдиве.

У наступних міркуваннях будемо користуватися позитивною логікою-говорять про позитивну логіку, коли переходу від 0 до 1 відповідає позитивний стрибок потенціалу. Складні висловлювання можна розділити на елементарні. Співвідношення між елементарними висловлюваннями і відповідні їм логічні елементи і схеми реалізації можна звести в наступну табл. 6.2 При логічній операції „ і " залежне висловлювання ) істинне тільки тоді, коли істинними є

вільні висловлювання А, Б. Логічну схему можна побудувати на діодах і резисторі. На виході ) позитивна напруга, тобто сигнал 1, з'являється тільки тоді, коли вона прикладена одночасно до всіх контактів: А і Б . При інших комбінаціях один із діодів проводить струм і внаслідок падіння напруги на Я на виході буде „-"(мінус), тобто сигнал 0.

Таблиця 6.2

 

 

Логічне позначення

Логічні функції

Схемне позначення

Табли­ця істи­нності

Схеми позитивної логіки

 

 

 

 

 

А

В

а

+ и -£-

"І"

А л5 = А

В

(1

0

0

0

 

 

 

 

 

 

А

в

в

+ и0^-А-

"АБО"

А ^в = в

 

а

0

0

0

 

 

 

 

У

 

1

0

і

 

 

 

 

 

 

А

 

 

Ля

"НЕ"

 

 

0

 

і.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-і-

При операції „ або " залежне висловлювання {Э істинне, якщо істинним є

хоча б одне із вільних висловлювань А або В. Логічна схема „ або " реалізується також за допомогою резистора і діодів. Якщо в такій схемі прикласти сигнал 1 (тобто „+") хоча б до одного з виходів А або В, то один із діодів буде проводити струм і на виході (2 з'явиться сигнал 1 (+), обумовлений

падінням напруги на Я. Коли до обох входів прикласти сигнал 0 (-), то падіння напруги на Я не буде, бо обидва діоди будуть заперті і на виході буде сигнал 0.

Через посередництво функції „ не " сигнал 0 на вході перетворює в 1 на виході, або навпаки: 1 на вході - 0 на виході. Схему „ не " можна реалізувати за допомогою транзистора, що працює як перемикач. Якщо до бази транзистора п-р-п (входу А) прикласти сигнал достатній для того, щоб перевести його в режим пропускання, то опір на ділянці емітер-колектор стає малим, падіння напруги відбувається практично тільки на опорі Я і на виході з'являється сигнал 0. Якщо навпаки, до входу прикласти сигнал 0, то транзистор запирається. Тепер майже вся напруга падає на ділянці емітер-колектор і на виході з' являється сигнал 1(+).