Интегральные логические элементы

Общие сведения. Логические элементы в интегральном исполнении играют важную роль при проектировании и разработке любых цифровых устройств. Поэтому, прежде чем приступить к изучению конкретных типов цифровых устройств, целесообразно рассмотреть вопросы схемотехнической реализации, принципы работы, основные характеристики и параметры некоторых типов интегральных логических элементов (ИЛЭ).

По способу представления двоичной информации различают:

=> потенциальные ИЛЭ, в которых логические переменные 0 и I представляются двумя различными уровнями потенциала. В зависимости от закрепленных за логическими переменными уровней различают поло-

МО жительную и отрицательную логику. Переход от положительной логики к отрицательной равносилен инверсии всех логических переменных логической функции и самой функции, что в силу законов дуальности соответствует замене операции ИЛИ на операцию И и наоборот:

В связи с этим в дальнейшем используется положительная логика, для которой логическому «О» соответствует низкий потенциал (У⁰, а логической «1» — высокий потенциал U¹ независимо от полярности источника напряжения питания;

=> импульсные ИЛЭ, в которых изменение и фиксация логических уровней происходит в определенные промежутки времени. Наличие импульса положительной полярности или его положительный перепад {фронт) соответствует логической «1», а отсутствие импульса или его отрицательный перепад (срез) — логическому 0 (положительная логика).

Большинство типов логических элементов, используемых в современных цифровых микросхемах, относится к классу потенциальных. Рассмотрим два широко распространенных типа потенциальных ИЛЭ: элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) и элементы на комплементарных МОП структурах (КМОГ1ТЛ).