Loginiai elementai
Loginiu elementu vadinama elektroninė grandinė, atliekanti paprasčiausią loginę operaciją. Loginiuose elementuose informacija yra koduojama dvejetaine sistema, kuri apibūdinama dviem lygiais, žymimais skaičiais 1 (aukštas) ir 0 (žemas). Priklausomai nuo įtampos lygio, kuriam esant gaunama ar teikiama informacija, yra tiesioginiai ir inversiniai loginio elemento įėjimai ir išėjimai. Tiesioginiu laikomas toks įėjimas (išėjimas) kuriame dvejetainis kintamasis turi reikšmę 1, kai įtampos lygis šiame įėjime ar išėjime turi reikšmę 1.
Jeigu dvejetainis kintamasis įėjime ar išėjime turi reikšmę 1, kai įtampos lygis 0, tai toks įėjimas arba išėjimas vadinamas inversiniu. Loginiuose elementuose yra naudojama teigiamoji arba neigiamoji logika. Kai loginį vienetą atitinka aukštas potencialinis (įtampos) lygis, loginį nulį – žemas, tai tokia logika vadinama teigiamąja. Kai yra atvirkščiai – logika neigiamoji.
Pagrindinės loginės funkcijos yra šios:
- loginis neigimas (operacija NE);
- loginė suma (operacija ARBA);
- loginė sandauga (operacija IR).
Bet kurią loginę funkciją galima sukurti naudojant paprasčiausias logines funkcijas IR, ARBA, NE ir jų kombinacijas.
|
Loginio elemento tipas |
Loginė operacija |
Žymėjimas |
Teisingumo lentelė |
|
Kartotuvas |
y=x |
|
|
|
Inverteris |
Operacija NE
|
|
|
|
Konjunktorius |
Operacija IR
|
|
|
|
Disjunktorius |
Operacija ARBA
|
|
|
|
Šeferio elementas |
Operacija IR ir NE
|
|
|
|
Pirso elementas |
Operacija ARBA ir NE
|
|
|
Loginiai elementai apibūdinami šiais parametrais:
- Loginio nulio įtampa ir loginio vieneto įtampa.
- Slenkstinė loginio nulio įtampa ir slenkstinė loginio vieneto įtampa. Slenkstinė įtampa – tai įtampa kai fiksuojamas loginės būsenos pasikeitimas.
- Atsparumas trikdžiams apibūdinamas trikdžių įtampa ir atsparumo trikdžiams koeficientu.
- Įėjimų skaičius arba sujungimo koeficientas įėjime.
- Apkrovos geba, kuri parodo kiek maksimaliai loginių elementų gali būti prijungti prie vieno loginio elemento išėjimo.
- Vidutinė signalo vėlinimo trukmė, kuri parodo persijungimo iš vienos loginės būsenos į kitą trukmę.
- Loginio elemento sunaudojama galia.
- Perjungimo energija.
- Ribinis darbo dažnis, kuris parodo kokiu maksimaliu dažniu gali dirbti loginis elementas.
Priklausomai nuo elementų ir jų jungimo būdo sudarant loginį elementą, yra tokie loginių elementų, arba logikų, tipai:
- Diodinė-tranzistorinė logika (DTL).
- Tranzistorinė-tranzistorinė logika (TTL).
- Šotkio tranzistorinė-tranzistorinė logika (ŠTTL).
- Sujungtų emiterių logika (SEL).
- MOP tranzistorinė logika(MOP).
- Komplementarioji MOP tranzistorių logika(KMOP).
- Dvipolių (bipoliariųjų) tranzistorių ir komplementariųjų MOP tranzistorių logika (BiKMOP).