Элемент И

Логика работы логического элемента И на два входа X₁ и Х₂ представлена в табл. 4.16, на основе которой получают выражение для выходной булевой функции элемента F = Х₁Х₂.

Используя принцип суперпозиции, функцию F можно записать для произвольного числа входных переменных:

F = X₁ X₂... Xn.

Схема двухвходового элемента И, его условное графическое изображение и временные диаграммы работы, показаны на рис. 4.2.

Высокий уровень напряжения U_0H на выходе диодного элемента И устанавли­вается только при одновременной подаче на оба входа высоких уровней напряже­ния U_IH, при которых закрываются кремниевые диоды VD1 и VD2. При этом от ис­точника питания U_cc через резисторы R и R_H протекает ток нагрузки Iон = Ucc / (R + R_H), который определяет значение высокого уровня выходного напряжения Uон ⁼ Iон Rн = Ucc R_h / (R + Rн).

Табл. 4.2

Рисунок 4.16 -Диодный элемент И: а) –схема;

б) –условное графическое обозначение; в) –временные диаграммы работы

Как правило, используют значения R = 1... 2 кОм и R_H > R. Длительность фрон­та выходного сигнала t_LH определяется временем заряда паразитной емкости С_п через большое сопротивление резистора R.

Если на один из входов, например Х₁ подан низкий уровень напряжения U_IL, то диод VD1 открывается. При этом от источника питания U_cc по цепи: резистор R, открытый диод VD1 и источник входного сигналах, — протекает ток, значение которого определяют из выражения

I_l=[U_cc – (U* + U_1L)] /R,

и на выходе устанавливается низкий уровень напряжения

U_0L = Ucc – I_L R = U_lL + U^*,

где U* = 0,8 В — прямое падение напряжения на открытом диоде VD1.

Источники входных сигналов строят так, чтобы они пропускали втекающий в них ток I_IL.

Длительность спада выходного сигнала определяется временем разряда пара­зитной емкости С_п через малое прямое сопротивление открытого диода. Поэтому в диодных схемах И длительность фронта выходного сигнала значительно больше длительности спада: t_LH» t_HL.