October 20 2017 00:41:17
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Сигналы между логическими элементами
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Сигналы между логическими элементами, узлами и блоками передаются по линиям связи, объединенным в шины, к которым могут быть подключены входы и выходы нескольких элементов, осуществляющих прием и передачу данных. Для обеспечения разделения во времени сигналов от разных устройств используют тристабильные элементы, обладающие наряду с высоким и низким логическими уровнями выходного сигнала третьим состоянием, характеризуемым весьма высоким выходным сопротивлением. Это обеспечивает разрыв выходной цепи ЛЭ и отключение его выхода от линии. Такой режим, называемый z состоянием, реализуется при установке единичного уровня напряжения (рис.2.11,а) на специальном входе ЛЭ Output Enable (рис.2.11,б).




Рис. 2.11. Логический элемент с тремя состояниями (а) и его обозначение (б)

Правильное (безошибочное) функционирование цифровых устройств возможно при соблюдении условий совместимости их элементов, в том числе по электрическим характеристикам и параметрам.

Электрические характеристики ЛЭ делят на статические (входные, выходные, проходные) и динамические. Характеристики ЛЭ экспериментально получают при его работе в составе цепочки идентичных логических элементов. При этом входная и выходная характеристики получаются изменением числа элементов (рис.2.12,а).

Статическая проходная (передаточная) характеристика ЛЭ (рис.2.12,б) представляет собой зависимость выходного напряжения от входного Uвых(Uвх) при медленном изменении напряжения на одном входе (на остальных входах должны быть установлены рабочие режимы). На характеристике, обеспечивающей разделение (квантование) логических уровней U0 и U1, выделяют три области, соответствующие следующим состояниям ЛЭ: I Uвых=U0; II Uвых=U1; III промежуточному (зоне неопределенности). Значения напряжения Uвх, соответствующие границам участков называют порогами переключения Vп0 и Vп1.

img043

Рис. 2.12 Схема экспериментального определения (а), проходная статическая (б) и динамическая (в) характеристики ЛЭ

В качестве основных параметров элемента приняты логический перепад ΔU =U1 U0 и ширина зоны неопределенности ΔVп = Vп0Vп1, с которыми связана статическая помехоустойчивость, определяемая как максимальное значение помехи, при которой не происходят ложные срабатывания. Очевидно, что ЛЭ останется в состоянии Uвых  = U1, если положительное напряжение помехи Uп+ < Vп0U0  и останется в состоянии Uвых  = U0  при Uп < U1Vп1.

Для оценки степени симметрии характеристики используют понятие напряжения переключения Uп, к которому стремятся пороги переключения в цепочке элементов.

Входная и выходная характеристики описывают соотношения токов и напряжений: Iвх(Uвх), Uвых(Iвых), причем значения втекающего и вытекающего токов зависят от числа элементов на его входе и выходе. В качестве параметра ЛЭ, определяющего его нагрузочную способность, вводят коэффициент разветвления по выходу Краз, как число однотипных элементов, включенных на выходе и задающих такое значение тока, которое не приводит к нарушению нормальной работы. Аналогично вводят коэффициент объединения по входу Коб  как число однотипных ЛЭ, которое можно присоединить к входу без нарушения функционирования.

Динамическая характеристика потенциального ЛЭ (рис.2.12,в) определяет быстродействие элемента и снимается при задании сигнала с помощью идентичного элемента. При этом реальные зависимости, описываемые сложными временными функциями, для наглядности аппроксимируют отрезками прямых линий, в результате чего получаются трапецеидальные импульсы.

С динамической характеристикой ЛЭ связан ряд параметров:

- среднее время задержки распространения сигнала: tзр ср = (tзр 01 + tзр 10)2,

- средняя мощность, потребляемая элементом в статическом режиме: img044, где V – напряжение электропитания, img045 потребляемые токи в разных состояниях.

Для сравнительной оценки логических элементов часто используют параметр, называемый энергией переключения: img046.

Параметры ЛЭ имеют технологический разброс и в справочных данных приводят их максимальное и минимальное значения.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,256,564 уникальных посетителей