DIGITLIS TECHNIKA Digitlis ramkrk s alkalmazsuk Alapfogalmak Logikai

DIGITÁLIS TECHNIKA Digitális áramkörök, és alkalmazásuk

Alapfogalmak

Logikai jelhordozó A digitális jelek logikai értékét • villamos, villamos és • nem villamos fizikai mennyiségekhez is rendelhetjük. A villamos jelhordozók lehetnek • • az áram, és a feszültség. A jelhordozó alapján különböztetjük meg az áram-, áram- és a feszültséglogikai áramköröket, rendszereket.

Áramlogikai rendszerek A gyakorlatban az • áram folyik, folyik • áram nem folyik fizikai eseményhez rendeljük a logikai IGAZ, IGAZ illetve HAMIS értékeket. Például:

Feszültség-logikai rendszerek A logikai értékeket egy jól meghatározott feszültségsávhoz rendeljük, amelyeket a tiltott sáv választja el. Elsődlegesen az elektronikus megoldásokban használjuk.

Átviteli karakterisztika Egy áramkör (ÁK) bementi-, bementi- és kimeneti jelei közötti kapcsolat grafikus ábrázolását nevezzük átviteli karakterisztikának Például: Uki ÁK Ube Uki Ube

A félvezető alapú áramköri elemek I A nyitó irányú karakterisztika A rétegdióda IAK Anód UAK Id Katód Ud Áramköri jelölése UAK Nyitó-irányú küszöbfeszültség Si = 0, 6 V Ge = 0, 2 V

A félvezető alapú áramköri elemek II A réteg – tranzisztor ( bipoláris tranzisztor ) elnevezések pnp Kimeneti karakterisztika lineáris tartomány Collektor Bázis Emitter npn C C telitési tartomány B B E E Áramköri jelölések zárási tartomány

Félvezető alapú LOGIKAI áramkőr családok DTL Dióda-Tranzisztor-Logika TTL Tranzisztor-Logika CMOS Complementer Metal-Oxid Semiconductor

DTL logika +Ut I Id Ut/Rt Id DB B A UB Rt UA DA K UK 0 UA=0 UKA UB=1 UKB +Ut U

A tranzisztor alkalmazása pozitív-logikai inverter Ube=1 +Ut Rc R 1 Uki Ube 0 R 2 -Ut Ube=0

A TTL család alapáramköre Fázisfordító Logikai egység Kimeneti illesztő UA UB UB 0 0 1 1 UA 0 1 UK 1 1 1 0 NAND kapu UK

A TTL áramkörök villamos adatai

A TTL áramkörök átviteli karakterisztikája Garantált LOW (0) szint Uki Megengedett LOW (0) szint Tiltott sáv Ube HIGH (1) szint

Az SN 7400 NAND kapu katalógus lapja

Az SN 7400 NAND kapu rajzjelei

TTL NOR kapu Bemeneti illesztő (B) Bemeneti illesztő (A) Kimeneti illesztő Bemeneti védelem UB 0 0 1 1 UA 0 1 UK 0 0 0 1 Fázisfordító NOR kapu

Nyitott (open) kollektoros NAND kapu Külső ellenállással kell lezárni

Nyitott kollektoros kapuk használata

A bemenetek bővítése és a nem használt bemenetek bekötése K = (A B C)(D E) = A B C D E K = (A + B ) + (C + D) = A+ B+ C+ D

Tri-state kapu Inverter G A K G D 4 Kapuzó bemenet D 2 Szimbóluma A t G t K t

Térvezérelt tranzisztorok G (Gate) vezérlő S (Source) forrás D (Drain) nyelő Kiürítéses MOS-FET D D S G n - csatornás Növekményes MOS-FET S G p - csatornás D D S S G G n - csatornás p - csatornás I SD U GS Uk Átviteli karakterisztikák U GS

CMOS (komplementer) tranzisztor-pár I SD UDD S D A U kp K UK D U GS U kn 0 szint 1 szint Rt S USS UA USS UDD /2 UDD Átviteli karakterisztika

CMOS rendszerű integrált áramkörök NAND kapu Inverter NOR kapu Analóg kapcsoló

A sorrendi áramkörök elemei, a flip – flop -ok

7474 típusú élvezérelt D flip-flop

Nyolcbites latch tárolói

A 7476 típusú ms flip-flop

Élvezérelt JK flip-flop

Kombinációs funkcionális áramkörök

BCD dekóder tiltása külső jellel

Hétszegmensű kijelző meghajtó

Címdekódólás

Logikai függvény megvalósítása dekóderrel

Multiplexer, és logikai függvény megvalósítása

CMOS demultiplexer

Nagyságkomparátor bővítése

A sorrendi funkcionális áramkörök