Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ

До сего времени мы рассматривали логический элемент на уровне его графического обозначения, принимая его, как молвят в арифметике за «черный ящик»: не вдаваясь в подробности внутреннего устройства элемента, мы изучили его реакцию на входные сигналы. Сейчас пришло время изучить внутреннее устройство нашего логического элемента, которое показано на рисунке 6.

Набросок 6. Электронная Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ схема логического элемента 2И-НЕ.

Схема содержит четыре транзистора структуры n-p-n, три диодика и 5 резисторов. Меж транзисторами существует конкретная связь (без разделительных конденсаторов), что позволяет им работать с неизменными напряжениями. Выходная нагрузка микросхемы условно показана в виде резистора Rн. По сути это в большинстве случаев вход либо несколько входов Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ таких же цифровых микросхем.

1-ый транзистор многоэмиттерный. Конкретно он делает входную логическую операцию 2И, а последующие за ним транзисторы делают усиление и инвертирование сигнала. Микросхемы, выполненные по схожей схеме, именуются транзисторно-транзисторной логикой, сокращенно ТТЛ.

В этой аббревиатуре отражен тот факт, что входные логические операции и следующее усиление и Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ инвертирование производятся транзисторными элементами схемы. Не считая ТТЛ существует еще диодно-транзисторная логика (ДТЛ), входные логические каскады которой выполнены на диодиках, расположенных, естественно снутри микросхемы.

Набросок 7.

На входах логического элемента 2И-НЕ меж эмиттерами входного транзистора и общим проводом установлены диоды VD1 и VD2. Их предназначение защитить вход от Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ напряжения отрицательной полярности, которое может появиться в итоге самоиндукции частей монтажа при работе схемы на больших частотах, или просто подано по ошибке от наружных источников.

Входной транзистор VT1 включен по схеме с общей базой, а его нагрузкой служит транзистор VT2, который имеет две нагрузки. В эмиттере это Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ резистор R3, а в коллекторе R2. Таким макаром, выходит фазоинвертор для выходного каскада на транзисторах VT3 и VT4, что принуждает работать их в противофазе: когда закрыт VT3, открыт VT4 и напротив.

Представим, что на оба входа элемента 2И-НЕ подан малый уровень. Для этого довольно легко соединить эти входы с общим Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ проводом. В данном случае транзистор VT1 будет открыт, что повлечет за собой закрытие транзисторов VT2 и VT4. Транзистор же VT3 окажется в открытом состоянии и через него и диодик VD3 ток течет в нагрузку – на выходе элемента состояние высочайшего уровня (логическая единица).

В этом случае, если на оба входа Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ подать логическую единицу транзистор VT1 закроется, что приведет к открытию транзисторов VT2 и VT4. За счет их открытия транзистор VT3 закроется и ток через нагрузку закончится. На выходе элемента устанавливается нулевое состояние либо напряжение малого уровня.

Напряжение малого уровня обосновано падением напряжения на переходе коллектор – эмиттер открытого Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ транзистора VT4 и согласно техническим условиям не превосходит 0,4В.

Напряжение высочайшего уровня на выходе элемента меньше, чем напряжение питания на величину падения напряжения на открытом транзисторе VT3 и диодике VD3 в этом случае, когда транзистор VT4 закрыт. Напряжение высочайшего уровня на выходе элемента находится в зависимости от нагрузки, но не Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ должно быть наименее 2,4В.

Если на входы элемента, соединенные совместно, подать очень медлительно изменяющееся напряжение, меняющееся от 0…5в, то можно проследить что переход элемента из высочайшего уровня в маленький происходит скачкообразно. Этот переход производится тогда, когда напряжение на входах добивается уровня приблизительно 1,2В. Такое напряжение для 155 – й Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ серии микросхем именуется пороговым.

На этом можно считать общее знакомство с элементом 2И-НЕ законченным. В последующей части статьи мы познакомимся с устройством разных простых устройств, таких как разные генераторы и формирователи импульсов.


vnutrennee-stroenie-prodolgovatogo-mozga.html
vnutrennee-stroenie-srednego-mozga.html
vnutrennee-stroenie-zhuka-plavunca.html