Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Схемотехника КМОП (комплементарных металл-окисел-полупроводник) логических элементов




Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 
 


Рис. 1.2.3 Схема КМОП логического элемента

 

Таблица истинности такого логического элемента (2И-НЕ) будет выглядеть следующим образом:

Х1 Х2 у

 

Достоинства:

· малое энергопотребление (!). Это происходит за счет того, что в последовательной цепи

Еп —общая шина всегда один из транзисторов закрыт.

Недостатки:

· быстродействие КМОП логических элементов ограничено межэлектродными емкостями и значительной постоянной времени цепи заряда и перезаряда: быстродействие КМОП логического элемента при малом энергопотреблении примерно на порядок ниже, чем у логического элемента ТТЛШ;

· реальный логический элемент КМОП в схеме содержит большое количество диодов, выполняющих функцию защиты МОП-транзисторов при изменении логических уровней от возможных перенапряжений.

 

Диаграмма сравнения ТТЛ и КМОП логических элементов представлена ниже.

 

Вход ТТЛ Выход   Вход КМОП Выход  
    +5 В     Еп    
  0,9Еп    
+4 В    
  +2,4 В  
  0,5Еп  
     
 
  0,6 В  
0,3 В 0,1Еп  
                                   

 



Рис. 1.2.4 Диаграмма сравнения ТТЛ и КМОП логических элементов.

 

Примечание: Следует помнить, что выходные токи элемента ТТЛ существенно больше выходных токов КМОП логических элементов. По этой причине подключение к выходу элемента ТТЛ нескольких входов КМОП элементов возможно, и работоспособность устройства сохраняется, а нагрузочная способность КМОП элементов недостаточна для сохранения работоспособности ТТЛ элементов последовательно подключаемых к его выходу.

На диаграмме высокий и низкий логические уровни напряжений для элементов ТТЛ представлены в размерности напряжений, а элементов КМОП в относительных к напряжению источника питания единицах.


 

Элементарные логические функции

Алгебра логики (булева алгебра)

· Первый закон обычной алгебры.

Коммутативный (переместительный) закон:

 

Х1221;

Х1.Х22.Х1.

· Второй закон обычной алгебры.

Ассоциативный (сочетательный) закон:

 

Х1+(Х23)= (Х12)+Х3;

Х1.2.Х3) = (Х1.Х2).Х3.

· Третий закон булевой алгебры.

Дистрибутивный (распределительный) закон:

 

12).1+X3)= Х12.Х3.

Аксиомы формальной логики


· Х11=1;

· Х1.Х1=0;

· Х22.Х32(1+Х3)= Х2.

Правила формальной логики

· Правило склеивания:

Х11+ Х2)=Х1;

· Правило повторения:

Х1.Х11 Х111;

· Правило отрицания:

Х11=1;

· Аксиома двойного отрицания:

1)=Х1;

· Операции с постоянными:


Х1.1=Х1 Х1+1=1; 0 =1; Х1.0=0; Х1+0= Х1; 1 = 0

 


 

Теорема Де Моргана

· Х121.Х2;

· Х1.Х2= Х12;

· Х1231.Х2.Х3.

 

Элементарные логические функции

 

· х12 = у — дизъюнкция (логическое сложение):

 

 

· х1.х2 = у — конъюнкция (логическое умножение):

 

 

· у = f(х1) = х1 — инверсия (отрицание):

 
 


Таблица всевозможных функций двух переменных

х1 х2 у0 у1 у2 у3 у4 у5 у6 у7 у8 у9 у10 у11 у12 у13 у14 у15

 

у14 — логическое сложение;

у8 — логическое умножение;

инверсии нет;

у7 — логическая функция И-НЕ (штрих Шефера);

у1 — логическая функция ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса);

у9 — операция эквивалентности (исключающее ИЛИ-НЕ);

у6 — операция неэквивалентности (исключающее ИЛИ; полусумматор по модулю 2).

 


Реализация функции эквивалентности в базисе И-ИЛИ-НЕ.

Таблица истинности такого логического элемента:

х1 x2 y

 

Реализация функции неэквивалентности в базисе И-ИЛИ-НЕ.

Таблица истинности такого логического элемента:

х1 x2 y

 




Читайте также:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (478)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.016 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7