50) Логические сигналы

Логические сигналы связаны с наступлением или отсутствием каких-либо событий. События и высказывания бывают простые и сложные. Простое событие однозначно может быть истинным или ложным. Сложное высказывание состоит из некоторых простых. Любое сложное событие можно описать, используя три логические операции: «И», «ИЛИ», «НЕ». Их называют логическими функциями: «И» – конъюнкция, «ИЛИ» – дизъюнкция, «НЕ» – отрицание. Каждая из этих логических операций предполагает определенную зависимость между логическими сигналами, т. е. можно записать y = f(x). Эта функциональная зависимость называется логической или переключательной, или булевой. В общем случае логические или переключательные функции реализуются логическими или переключательными элементами, имеющими m ≥ 1 входов и n ≥ 1 выходов.

Логическим элементом «И» (все или ничего) – является устройство сигнал на выходе которого равняется единице (y = 1), если на входы х₁, х₂, …, хn поданы одновременно единицы. Если хотя бы на один вход подан сигнал «0», то на выходе будет тоже «0».

Логическим элементом «ИЛИ» (Что-нибудь или все) – является устройство сигнал на выходе которого равен единице (y = 1), если хотя бы на один из входов х₁, х₂, …, хn подана «1». Сигнал на выходе y = 0, если на все входы подан сигнал равный «0».

51) Логический элемент «исключающее или» (что-нибудь, но не все) y = x₁ x₂: сигнал  псевдо плюс указывает, что входы х₁ и х₂ связаны логической функцией «исключающее или».

Х1	Х2	«или»	«исключающее или»
0	0	0	0
0	1	1	1
1	0	1	1
1	1	1	0

При нечетном числе входов 1, 3, 5…, на которые подается сигнал высокого уровня (1), на выходе получится тот же сигнал высокого уровня (1). При четном числе входов, на которые поданы логическая «1», на выходе появляется сигнал низкого уровня.

52) Элемент «НЕ» – является инвертором (транзисторный ключ).

Логические элементы «И», «ИЛИ», «НЕ» являются основными в том смысле, что с их помощью можно реализовать сколь угодно сложную логическую функцию. Кроме того логический элемент можно объединить и получить универсальный базовый логический элемент «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ».

Рис. 4. Базовые логические элементы «И-НЕ», «ИЛИ- НЕ»

53) Параметры логических элементов:

К_об – коэффициент объединения по входу К_об равен числу логических входов (К_об = 2 – 8);

К_раз – коэффициент разветвления по выходу, количество входов которое можно подключить к выходу, К_раз = (4 – 10);

для элементов с повышенной нагрузочной способностью К_раз = (20 – 30);

Помехоустойчивость  это максимально допустимое напряжение помехи, при котором еще не происходит изменение выходных уровней логического элемента.

U_п – напряжение питания;

U_вх0п, U_вх1п – значения входного порогового уровня «1» и «0», при которых изменяется выходной уровень

U_вых1, U_вых0 – значения выходного напряжения, соответствующие логическим «1» и «0».

Быстродействие определяется временем задержки распространения сигнала t_зр, различают t_зр1-0 и t_зр0-1.

Рис. 6. Временные параметры ЛЭ