Контролируемый логический элемент и-не

СО 103 СОВЕТСК(ИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 19) (11 К 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретной технике ние осится быть и ульсоваетной ж ол дискЯ оиства обрете различных уматики, Цель щение логического элемента тигаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ется за счет уменьшения количеств используемых в нем фототранзисторов. Контролируемый логический элементИ-НЕ содержит входные шины 1 и 2, выходную шину 3, шины 4 и 5 питания,общую шину б, резисторы 7 и 8, четыревходных вентиля 9, 10, 11 и 12, включенных попарно и встречно-параллельно между каждой из входных шин 1 и 2и общей шиной б. В качестве входныхвентилей 9 - 12 используются светодиоды первого 13 и второго 14 оптронов с выходными фототранзисторами13.1, 13.2, 13.3 и 14.1, 14.2 и 14.3соответственно. Входные вентили 11и 12 оптически связаны с фототранзисторами 14.1, 14.2 и 14.3 оптрона 14.Устройство управляется разнополярными уровнями логических сигналов исигналом об отказе в самом элементеили в цепях, связанных с входами данного элемента. 2 табл 1 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано в различных устройствах дискретной автоматики,5Цель изобретения - упрощение логического элемента за счет уменьшения количества используемых в нем фототранзисторов.На чертеже представлена принципиальная схема контролируемого логического элемента И-НЕ,Устройство содержит первую и вторую входные шины 1 и 2, выходную шину 3, первую 4 и вторую 5 шины питания, общую шину 6, первый 7 и второй8 резисторы, четыре входных вентиля9 - 12, включенных попарно встречнопараллельно между каждой из входныхшин 1 или 2 и общей шиной 6, в качест-иве входных вентилей используются светодиоды (9 и 10, 11 и 12) первого 13м второго 14 оптронов с тремя выходными Фототранзисторами 13,1 - 13.3и 14.1 - 14,3 соответственно. Входная 5шина 1 соединена с анодом входноговентиля 9 и катодом входного вентиля 10, а входная шина 2 - с анодомвходного вентиля 11 и катодом входного вентиля 12. Катоды входных вентилей 9 и 11 и аноды входных вентилей10 и 12 соединены с общей шиной 6,Входной вентиль 9 оптически связанс фототранзисторами 13,1 и 13.2, авходной вентиль 10 оптически связанс фототранзисторами 13,2 и 13.3 оптрона 13. Входные вентили 11 и 12 оп -тически связаны соответственно с фототранзисторами 14.1 и 14.2 и 14.2и 14.3 оптрона 14.Выходная шина 3 соединена с эмиттерами Фототранзисторов 13.3 и 14.3.Первая шина 4 питания через резистор 7, Фототранзисторы 13,2 и 14.2,включенные между собой последовательно, соединена с коллекторами Фототранзисторов 13.3 и 14.3. Вторая шина 5 питания через резистор 8 и последовательно соединенные фототранэисторы 13,1 и 14.1 соединена с вы 50ходной шиной 3. Контролируемый логический элемент И-НЕ управляется разнополярными уровнями двоичных логических сигналов П и П и сигналом об отказе в самом элементе или в цепях, связанных с входами данного элемента, уровень такого сигнала обозначается Б Питание элемента осуществляется положительным напряжением +Е и отрицательным напряжением -Е относительно общей шины 6, которые подаются соответственно на шины 4 и 5 питания, Светодиоды оптронов начинают светиться при приложении отпирающего напряжения О, , тогда сигнал с уровнембольше и меньшим +Е считается логическим сигналом с уровнем Ц, т,е, +Ц,сБ, е +Е, аналогично -ЕБ-Б, , а-Б, Б +П . В табл, 1 приведено соответствие выходного сигнала контролируемого элемента И-НЕ всем возможным комбинациям входных сигналовСигнал 0 на обоих входах элементов1 и 2 приведет к сведению светодиодов10 и 12, а светодиоды 9 и 11 при этомне будут светиться, так как на нихподано в этом случае запирающее напряжение. Тогда фототранзисторы 13.2,13.3, 14.2 и 14.3 оптронов 13 и 14будут открытыми, а Фототранзисторы13.1 и 14,1 оптронов 13 и 14 - закрытыми,Открытые фототранзисторы 13.2,13.3, 14.2 и 14,3 обеспечивают поступление на выход 3 элемента положительного напряжения, соответствующего уровню логической единицы, по цепи: шина 4, резистор 7, Фототранзисторы 13,2, 14.2, 13.3 и 14.3 (последние два фототранзистора включены параллельно). Аналогично реализуется функция и при наличии сигнала 0 на одном из входов 1 или 2 и сигнала 1на другом входе, но в этих случаяхбудет открыт только один из параллельно включенных фототранзисторов13.3 и 14,3.При наличии входных сигналов "1"на обеих шинах 1 иоткрыты фототранзисторы 13.1, 13,2, 14,1 и 14,2,а фототранзисторы 13.3 и 14.3 закрыты, В этом случае на шину 3 элементапоступает отрицательное напряжение,соответствующее уровню логическогонуля, по цепи. "шина 5, резистор 8,фототранзисторы 14.1 и 13.1,Для остальных комбинаций входныхсигналов (табл.1) на шине 3 будетсигнал О , так как все Фототранзисторы хотя бы одного из оптронов 13 и 14закрыты. На шине 3 не будет при этомни положительного, ни отрицательногонапряжения.Аналитически функцию схемы, содержащую светодиод и фототранзистор,,)жна представить в виде х(катадсветодиода соединен с общей шина:.)или х(анад светодиода соединен собщей шиной), если на вход светодиодаподан сигнал х. При аналитическомпредставлении функции элемента И-НЕудобно пользоваться обозначением сигналов 1,0-1, которые соответствуютуровням У, Н и У,. Тогда функцию 10известного логического элемента И-НЕможно записать как или-(х 1 х 2 ) . Каждой переменной функции Г соответствует фототранзистор, причем, если переменная входит в функцию Й (Г ), то соответствующий фототран зистор включается между шиной положительного (отрицательного) питания и выходной шиной.Введение оптрона с тремя фото- транзисторами обеспечивает реализацию функции х, (светодиод 9 и фото- транзистор 13.1), х 1 (светодиад 10 и фототранзистор 13,3), а также х 1 (светодиоды 9 и 10 и фатотранзистор 13.2). 30Функцию контролируемого логического элемента И-НЕ можно записать какГ= (х чх 2 )хх 21-(х х 2 ).Функции Й и Г полностью отражают структуру включения фототранзисторов, соответствующих элементу И-НЕ, Каждый Элемент формулы соответствует одному фототранзистару.Для трехводной схемы= (х 1 чх 2 чхЗ)х 1 х 2 хЗ- (х 1 х 2 хЗ ),т.е. схема содержит 9 фототранзисторов в трех оптронах.В табл, 2 отражено функционирова 45 ние контролируемого логического элемента И-НЕ при всех одиночных отказах его элементов. Контролируемый логический элемент И-НЕ, содержащий первую и вторую шины питания, общую шину, четыре входных вентиля на оптранных светодиода.;,включенных попарно встречна-параллельно между каждой из входных шини общей шиной, и четыре фатотранзистора, каждый из которых оптическисвязан са своим светодиодам,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения элемента, в него введены пятый и шестой фатотранзистары,причем первый и второй светодиодыоптически связаны с пятым, а третийи четвертый - с шестым фотатранзистарами, эмиттер первого фототранзистара подключен к коллектору третьегофототранзистора, эмиттер которогоподключен через первый резистор кпервой шине питания, коллектор первого фататранзистора соединен с выходной шиной, к которой также подключены эмиттеры второго и четвертага фототранзисторав, коллекторы которыхподключены к эмиттеру шестого Фототранзистора, коллектор которого подключен к эмиттеру пятого фототранзистора, коллектор которого через второй резистор подключен к второй шине Вход х 1 (1) Вход х 2 (2) Выход (3)