Файл: Дроздов Е.А. Многопрограммные цифровые вычислительные машины.pdf

Если хотя бы на одном из входов напряжение понизится до уров* ня U0, то через соответствующий диод будет протекать суммарный ток

брежимо малым, получим отношение / вх.закр //вх . откр в следующем виде:

Ux

Это отношение, обозначенное через некоторый показатель Еи> ха­ рактеризует неравномерность тока, протекающего через резистор R. Показатель Ей рассматривают в качестве критерия оптимальности схемы И.

График функции Ей в зависимо-

£

сти от —jj—приведен на рис. 4.11.

источника или поглотителя токов. Поэтому оптимальное напря­ жение Е источника питания в данном случае можно считать равным (2-г-5) U\.

На диодах с односторонней проводимостью нельзя непосредст­ венно реализовать операцию НЕ над входными сигналами. Кроме того, такие диоды сами по себе являются пассивными элементами. Без специальных схем усиления в цепях последовательно включен­ ных диодных элементов происходит затухание преобразуемых ими сигналов. Поэтому для восстановления потерь в такие цепи вводят активные элементы, например транзисторные усилители. В потен­ циальных схемах с помощью транзисторных усилителей реализу­ ются логические операции НЕ, что совместно с диодными схема­ ми И и ИЛИ позволяет формировать удобные в применении функ­ ционально полные наборы логических элементов.

111

§ 4.5. Диодно-транзисторные логические элементы

Комбинации диодных элементов и различных типов транзи­ сторных усилителей получили название диодно-транзисторных ло­ гических элементов (ДТЛ-элемеиты). Обычно транзисторные уси­ лители включаются через один или два диодных каскада, каждый из которых реализует простейшую операцию И или ИЛИ. Соот­ ветственно этому различают диодно-транзисторные элементы с одноступенчатыми и двухступенчатыми диодными логическими схе­ мами.

Рис. 4.12. Функциональные схемы элементов раз­ личных типов:

а — И — усилитель; б — ПЛИ — усилитель; в — I I —'Н Е ; г - П Л И - Н Е

Наличие транзисторных усилителей на выходах диодных схем обеспечивает возможность построения логических элементов, со­ гласованных по входным и выходным характеристикам. Построе­ ние сложных электрических цепей машины из таких элементов сводится к простой коммутации типовых элементов в соответствии с логическими схемами ее устройств при учете ограничений, на­ кладываемых на параметры входных сигналов и на нагрузку.

Элементы с одноступенчатыми диодными логическими схемами. Такие элементы обычно строятся из одной диодной схемы ИЛИ или И и усилителя (рис. 4.12). В зависимости от типа используе­

В первых двух случаях выходные усилители не инвертируют сигналы. Это имеет место, например, если для усиления статиче­ ских сигналов используются эмиттерные повторители.

112

Элементы с двухступенчатыми логическими схемами. Обычно при синтезе схем машин логические функции после минимизации оказываются приведенными к дизъюнктивным нормальным формам вида

мы И и ИЛИ хорошо согласуются между собой, так как последняя совместно с входными цепями усилителя всегда представляет для

ИЛИ связан с усилителем через резистор Ro. Для положительных сигналов U1 относительно некоторого уровня U0, близкого к нуле­ вому, вся схема реализует логическую операцию вида Р —

—Х\Х2х г \/ х А\/ х ъ,как показано на функциональной схеме рис. 4.15, б, где Х\ соответствует ихь х2 — их 2 и т. д.

На входы схемы сигналы обычно поступают с усилителей, ана­ логичных имеющемуся в схеме, как показано на рис. 4.15, а пунк­ тиром. Кроме того, на входы схемы ИЛИ (входы 4 и 5) сигналы могут подаваться с дополнительно подключаемых диодно-резистор­ ных схем И, что с точки зрения построения логических схем делает элемент И •— ИЛИ — НЕ достаточно гибким.

Транзистор Т в схеме элемента открыт, если сигналы высокого

живающий транзистор Т в открытомсостоянии, протекает либо от

114