Производные логические элементы

Логический элемент «И-НЕ»

Алгоритм элемента: сигнал на выходе равен 0, если сигналы на всех входах

равны 1; сигнал на выходе равен 1, если хотя бы один из сигналов на входе равен 0.

Исходное состояние:

напряжение на катушках всех реле отсутствует ( Х1=Х2=Х3=0 ), контакты этих ре

ле замкнуты, напряжение на лампочке есть ( Y=1 ), лампочка горит ( вторая строка сверху в таблице истинности ).

Рабочее состояние( рассмотрим 3 характерных ):

1. есть напряжение на катушке реле КV1 ( Х1=1 ), но его нет на катушках реле КV2

и КV3 ( Х2=Х3=0 ). Контакт КV1:1 разомкнут, контакты КV2:1 и КV3:1 замкнуты, напря-

жение на лампочке есть ( Y=1 ), лампочка горит ( третья строка сверху в таблице истинно-

сти );

2. есть напряжение на катушках реле КV1 и КV2, ( Х1=Х2=1 ), но его нет на катуш-

ке реле КV3 ( Х3=0 ).. Контакты КV1:1 и КV2:1 разомкнуты, контакт КV3:1 замкнут, на-

пряжение на лампочке есть ( Y=1 ), лампочка горит ( четвёртая строка сверху в таблице истинности );

3. есть напряжение на катушках всех реле ( Х1=Х2=Х3=1 ). Контакты КV1:1, КV2:1 и КV3:1 разомкнуты, напряжения на лампочке нет ( Y=0 ), лампочка не горит ( пятая строка сверху в таблице истинности ).

Логический элемент «ИЛИ-НЕ»

Алгоритм элемента: сигнал на выходе равен 0 , если хотя бы на одном из входов есть 1; если на всех входах нули, на выходе 1.

Рабочее состояние( рассмотрим 3 характерных ):

1. напряжение на катушке реле КV1 есть ( Х1=1 ), но его нет на катушках реле КV2 и КV3 ( Х2=Х3=0 ). Контакт КV1:1 разомкнут, контакты КV2:1 и КV3:1 замкнуты, напряжения на лампочке нет ( Y=0 ), лампочка не горит ( третья строка сверху в таблице истинности );

2. есть напряжение на катушках реле КV1 и КV2, ( Х1=Х2=1 ), но его нет на ка-

тушке реле КV3 ( Х3=0 ).. Контакты КV1:1 и КV2:1 разомкнуты, контакт КV3:1 замкнут, напряжения на лампочке нет ( Y=0 ), лампочка не горит ( четвёртая строка сверху в таблице истинности );

3. есть напряжение на катушках всех реле ( Х1=Х2=Х3=1 ). Контакты КV1:1, КV2:1 и КV3:1 разомкнуты, напряжения на лампочке нет ( Y= ), лампочка горит ( пятая строка сверху в таблице истинности ).

Триггеры

Основные сведения

Trigger – спусковой крючок, курок.

Триггером называется электронная схема, имеющая 2 устойчивых состояния, при-

чём переход из одного состояния в другое происходит очень быстро, практически мгновен

но ( отсюда название «триггер» - был жив человек – 1-е состояние, человека не стало – 2-е состояние ).

Существует много типов триггеров, однако в системах судовой автоматики ( кроме

ЭВМ ) применяются, в основном, 2 типа:

1. триггер Шмидта;

2. симметричный триггер.

Триггер Шмидта

Этот триггер используется во входных цепях электронных схем в качестве порого-

вого элемента.

Пороговым называют устройство, переходящее из одного состояния в другое, если

на его входе напряжение увеличится до определённого, т.н. порогового значения.

Если напряжение на входе станет меньше порогового, триггер Шмидта вернётся в первоначальное, исходное состояние.

Отсюда следует, что триггер Шмидта не имеет памяти. Он удерживает сигнал на выходе ( сигнал – напряжение ), пока есть сигнал на входе.

Если сигнал пропадёт, триггер Шмидта вернётся в первоначальное, исходное состо

яние.

Релейная аналогия этого триггера показана на рис. 205, а. В этой схеме, если кноп-

ка SB нажата, контактор КМ включён, если отпущена – контактор отключён, т.е триггер памяти не имеет.

В зависимости о схемы выхода, триггер Шмидта может реализовать логическую функцию «ДА» ( рис. 205, б ) или «НЕ» ( рис.205, в ).

Рис. 205. Триггер Шмидта: а ) релейная аналогия; б ) схема триггера с функцией

«ДА»; в ) схема триггера с функцией «НЕ»; г ) условное изображение триггера

Вне зависимости от схемы выхода, транзисторы VT1, VT2 имеют всегда противопо

ложное состояние, а именно: при отсутствии входа VT1 закрыт, а VT2 открыт; при появле

нии входа VT1 открыт, а VT2 закрыт.

Для получения функции «ДА» нагрузку, например, катушку реле КV, включают параллельно выходу ( рис. 205, б ). Тогда при отсутствии входа VT1 закрыт, а VT2 открыт и промежутком эмиттер-коллектор шунтирует катушку, реле отключено ( т.е. на входе – «0», на выходе – «0» ).

При наличии входа VT1 открыт, а VT2 закрыт, на его выходе коллекторное напря

жение близко к напряжению питания Ек, реле включается ( т.е на входе – «1», на выходе – «1» ).

Для получения функции «НЕ» катушку реле КV включают непосредственно в провод коллектора ( рис. 205, в ). Тогда при отсутствии входа VT1 закрыт, а VT2 открыт и ток коллектора протекает через катушку КV, реле включено ( т.е на входе – «0», на выходе – «1» ).

При наличии входа VT1 открыт, а VT2 закрыт, реле отключено ( т.е на входе – «1», на выходе – «0» ).

Условное обозначение триггера Шмидта ( рис. 205, г ) состоит из прямоугольника

и значка, изображающее «ступеньку», что подчеркивает суть работы триггера: переход из одного состояния в другое происходит скачкообразно, подобно тому, как мы перешагива-

ем с одной ступеньки на другую.