Логикалық және цифрлық құрылғылардың негіздік элементтері
Электронды есептеу маминаларының, цифрлы өлшеуіш аспаптарының өндірістік автоматты қондырғылардың негізінде логикалық элементтер деп аталатын қарапайым тізбектер жатады. Бұл тізбектерде ескерілетін шама – олардың кірмесі мен шықпасындағы кернеулердің бары немесе жоғарғы деңгейі деп, ал оның жоғы немесе төменгі деңгейі деп алынады. Осы себепті санақ жүйесі қолданылады. Екілік санау жүйесін қолдану ЕМЕС, ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ деп аталатын қарапайым үш түрлі тізбекті барлық логикалық және цифрлық құрылғылардың негізіне алуға мүмкіндік береді
"ЕМЕС" логикалық элементі пайымдалған тұжырымды теріске шығару операциясын орындайды. Мұны логикалық алгебрада А≠В деп жазады да, А деген В емес деп оқиды. Ендеше нөлді бірлік теріске шығарады да, ал бірлікті нөл теріске шығарады. 1-суретте ЕМЕС логикалық элементін транзистордың көмегімен орындау схемасы келтірілген.
Егер кірмеге кернеу берілсе (А=1), онда транзистор ашылады да корек көзінің кернеуі түгел дерлік Rк резисторына түседі. Сондықтан шықпада кернеу нөлге тең деп алуға болады, яғни В=0. Кірмелік сигнал жоқ кезде (А=0) транзистордың кедергісі Rк резисторының кедергісінен әлдеқайда көп болатындықтан, шықпаның кернеуі шамамен қорек көзінің кернеуіне тең болады, яғни В=1. Былайша айтқанда А бар болса В жоқ, А жоқ болса В бар С=АхВ логикалық көбейту амалын орындайды. Бұл С айтымы дұрыс, егер А және В айтымдары дұрыс болса деген ұғымды білдіреді. Басқсша айтқанда С бар, егер А да және В да бар болса.
1-сурет. “ЕМЕС” логикалық элементін транзистордың көмегімен орындау схемасы
Шықпалық кернеу Rк резисторынан алынатындықтан, ондағы кернеу VT1 және VT2 транзисторлары ашық болуы үшін А және В кірмелерінің екуіне де сигнал беру керек. Күй кестесінен көрініп тұрғандай, C=1,егер A=1 және B=1 болса. Басқа жағдайлардың барлығында да C=0.
2-сурет. “ЖӘНЕ” логикалық элементінің схемасы
“НЕМЕСЕ” элементі C=A+B логикалық қосу амалын орындайды. Бұл С айтымы дұрыс, егер А айтымы дұрыс болса немесе В айтымы дұрыс болса деген ұғымды білдіреді. Бастапқы айтқандай С бар, егерА бар болса немесе В бар болса. “НЕМЕСЕ” элементін диодтардың көмегімен құрған тізбекте шықпалық кернеу кірмелердің біреуіне кемесе екеуіне де кернеу берген жағдайда пайда болады. Тізбектің күй кестесінен көрініп тұрғандай С=1, егер де В=1 немесе А=1 де В=0 немесе А=0 де В=1, ал С=0 егер А=0 және В=0 болса.
3-сурет. “НЕМЕС Е” логикалық элементін диодтың көмегімен орындау схемасы
Қарастырылған логикалық элементтерден басқа екі немесе одан да көп амалдарды орындайтын “НЕМЕСЕ-ЕМЕС”, “ЖӘНЕ-ЕМЕС” деп аталатын элементтер де кеңінен қолданылады.
“ЖӘНЕ-ЕМЕС” элементінің электрлік схемасы, күй кестесі және шартты белгісі 4-суретте көрсетілген. Бұл тізбекте екі кірмеге де сигнал берілген жағдайда ғана шықпадан кернеу болмайды. Қалған күйлердің барлығында да транзисторлардың біреуі немесе екеуі де жабық болатындықтан шықпадан қорек көзінің кернеуіне тең кернеу болады.
4-сурет. “ЖӘНЕ-ЕМЕС” элементінің электрлік схемасы, күй кестесі және шартты белгісі
Шынында да ЭI кірмелерінде 0 болғандықтан шықпасында I, Э2 элементінің кірмесінде I, S кірмесінде 0 болғандықтан шықпасында 0 болып тұр. Триггердің S кірмесіне I сигнал, ал R кірмесіне 0 сигнал бергеннен оның күйі өзгермейді. Триггердің күйін өзгерту үшін S кірмесіне 0 сигнал, ал R кірмесіне I сигнал беру керек. Бұл жағдайда оның Q шықпасында 0 сигнал да Q шықпасында I сигнал пайда болады. ЖӘНЕ-ЕМЕС элементтерінен тұратын триггер де осы секілді жұмыс істейді.
Лекция 13
Дифференциалды күшейткіш каскадтарының негізгі айырмашылықтары.
1.Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру.
2.Түзеткіштер
Әртүрлі электрондық құрылғылар мен электрлік жетектердің қорек көзі ретінде тұрақты ток қолданылады. Бірақ электр станцияларында айнымалы ток қана өндіріледі де, ал электр тораптарымен әдетте айнымалы ток таратылады. Сондықтан аталған қондырғыларды коректендіру үшін айнымалы токты тұрақты токқа түрлендірудің қажеттігі келіп туады. Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіретін құрылғыны түзеткіш деп атайды. Әдетте, түзеткіш құрылғының құрамына оның номинал кернеуі желінің кернеуімен сәйкестендіру үшін трансформатор, түзеткіштің өзі, түзетілген токтың солықтауы азайтатын сүзгі және түзетілген кернеуді тұрақтандырғыш кіреді.
Түзетілген кернеуінің шамасын реттелмейтін түзеткіштерді басқарылмайтын, ал кернеуі реттелмелі түзеткіштерді басқарылмалы түзеткіштер деп атайды. Әдетте басқарылмайтын түзеткіштер шала өткізгішті диодтардан, ал басқарылмалы түзеткіштер тиристорлардан жинастырылады.
Шала өткізгішті диодтармен айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру, басқаша атқанда айнымалы токтан тұрақты ток алу, олардың кернеуді тура бағытта бергенде кедергісінің өте аздығынан токты өткізетіндігі мен кернеуді кері бағытта бергенде кедергісінің өте үлкендігінен токты өткізбейтіндігіне негізделген.
