ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №16

1. Структурная схема, какого логического элемента приведена на рисунке. Объясните принцип работы и приведите обозначение, таблицу истинности, а также временную диаграмму схемы.

Основные логические элементы в дискретном исполнении. Логический элемент НЕ (табл. 21.1) имеет один вход и один выход и выполняет операцию НЕ. Он представляет собой усилительный каскад на биполярном или полевом транзисторе, работающий в ключевом режиме. На рис. 21.1 показан элемент НЕ на биполярном транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Элемент предназначен для работы с сигналами положительной полярности в положительной логике. Транзистор T закрыт отрицательным потенциалом на базе, подаваемым от источника Е_Б. При подаче на вход элемента сигнала низкого уровня U_вх = U⁰, соответствующего логическому 0, транзистор остается закрытым, коллекторный ток равен нулю, т. е. через резистор R_K ток не проходит и на выходе напряжение U_вых = +E_K, т. е. высокого уровня U¹, соответствующего логической 1.

При высоком уровне напряжения на входе U_вх = U¹ транзистор находится в режиме насыщения, появляется коллекторный ток и на резисторе R_K создается падение напряжения, примерно равноеE_K, а на выходе напряжение примерно равно нулю (U_вых = U⁰), т. е. будет логический нуль. Итак, если х = 0, то y = 1, если x = 1, то y = 0, т. е. элемент является инвертором - выполняет операцию отрицания.

Следует отметить, что если элемент выполнен на кремниевом транзисторе n-р-n-структуры, источник смещения E_Б можно не включать, так как и при положительных потенциалах на базе (до 0,6 В) транзистор практически закрыт.