Логический элемент -не

ЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ А ИИ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института(56) Полянин О.В., Ушаков Е.В. Оптико-электронные устройства, 1969, с.65-66.Авторское свидетельство СССР У 1023660, кл Н 03 К 19/ 16, 22. 12,.80 (54)(57) ЛОГИЧЕСКИЙ .ЭЛЕМЕНТ И-НЕ, содержащий первую и вторую входные .шины, выходную шину, первую и вторую шины питания, общую шину, четыре входных вентиля, включенных попарно встречно-параллельно между каждой из входных шин и общей шиной, о т - л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве входных вентилей используются светодиоды вновь введенных первого,второго, третьего и четвертого оптронов с двумя выходными фототранзисторами, эмиттер первого фототранзистора первого оптрона подключен к выходной шине, коллектор - к эмиттеру первого фототранзистора четвертого оптрона, коллектор которого подключен к первой шине питания, к которой подключен коллектор второго фото- транзистора четвертого оптрона, эмиттер которого подключен к коллектору второго фототранзистора второго оптрона, эмиттер которого подключен к выходной шине, к которой подключен коллектор второго фототранзистора третьего оптрона, эмиттер.которого подключен к коллектору второго фото- транзистора первого оптрона, эмиттер которого подключен к второй шине питания, коллекторпервого фотоуранэистора третьего оптрона подключен ф к первой шине питания, эмиттер - к коллектору первого фототранзистора второго оптрона, эмиттер которого подключен к выходной шине.1193Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах дискретной автоматики.Целью изобретения является упро 5щение устройства за счет исключенияиэ его состава генератора однополярных импульсов, двух триггеров, двухтрансформаторов и двух выпрямителей.На чертеже представлена принципиальная схема логического элементаИ-НЕ.В логическом элементе И-НЕ, содержащем первую 1 и вторую 2 входныешины, выходную шину 3, первую 4 ивторую 5 шины питания, общую шину 6,четыре входных вентиля 7-10, включенных попарно встречно-параллельномежду каждой из входных шин и общейшиной 6, в качестве входных вентилей7-10 используются светодиоды первого11, второго 12, третьего 13 и четвертого 14 оптронов с двумя выходнымифототранзисторами 11,1 и 11.2, 12,1и 12,2, 13,1 и 13.214.1 и 14,2,эмиттер первого фототранзистора 11.1первого оптрона 11 подключен к выходной шине 3, коллектор в .к эмиттерупервого фототранзистора 14.1 четвертого оптрона 14, коллектор которогоподключен к первой шине 4 питания,к которой подключен коллектоо втооогофототранзистора 14.2 четвертого оптро-,на 14, эмиттер которого подключенк коллектору второго фототранзистора12.2 второго оптрона 12, эмиттер которого подключен к выходной шине 3,к которой подключен коллектор второгофототранзистора 13.2 третьего оптрона 13, эмиттер которого подключен кколлектору второго Фототранзистора 4 О11.2 первого оптрона 11, эмиттеркоторого подключен к второй шине 5питания, коллектор первого фототранзистора,13.1 третьего оптрона 13подключен к первой шине 4 питания, 45эмиттер - к коллектору первого Фототранзистора 12.1 второго оптрона12, эмиттер которого подключен к выходной шине 3.Устройство работает следующим образом,Для работы логического элементаИ-НЕ используются разнополярные уровни двоичных логических сигналов Би Б и сигнал об отказе в самом элементе или в цепях, связанных свходами данного элемента, уровенькоторого 0798Питание логического элемента осушествляется положительным напряжением +Е (шина 4) и отрицательным напряжением -Е (шина 5) относительно общей шины 6. Допустим, что светодиоды оптронов начинают светиться при приложении отпирающего напряжения с уровнем Нс . Тогда сигнал с уровнем, большим +Ус и меньшим +Е, считается логическим сигналом с уровнем П т. е. +Ос 4 01 с +Е; аналогично -Е ( ЦоЦсв е НсВЦ-+" свВ табл,1 приведено соответствие выходного сигнала логического элемен. та И-НЕ всем,возможным комбинациям входных сигналов. 1Таблица 1 Комбинаци Сигналы на шинах устройства Вход 1 Вход 2 Выход 300Иэ табл.1 видно, что логический элемент И-НЕ при наличии логических сигналов на входах функционирует как двоичный элемент И-НЕ. Если хотя бы на одном из входов элемента появля" ется сигнал об отказе, то он появляется и на выходе элемента.Сигнал "Оч на обоих входах элемента И-НЕ приводит к свечению светодиодов 8 и 10, а светодиоды 7 и 9 не светятся, на них подано в этом случае запирающее напряжение, Тогда фото- транзисторы 12. 1 и 12,2, 14. 1 и 14. 2 оптронов 12 и 4 могут быть открытыми, так как на их базы попадает излучение от светодиодов, а Фототранзисторы 11.1 и 11,2 13.1 и 13,2 оптронов 11 и 13 закрыты, так как на их3 11937 базы не попадает излучение от светодиодов. Исходя из этого, при данной комбинации входных сигналов только через пару фототранзисторов 12.2 и 14.2 может протекать ток, через остальные пары фототранзисторов 11.2 и 13.2, 11.1 и 14.1, 12.1 и 13.1 ток не может протекать, так как хотя бы один из транзисторов в них закрыт.Открытые транзисторы 12.2 и 14.2 10 обеспечивают поступление на выход 3 элемента положительного напряжения, соответствующего уровню логической "1" по цепи: шина 4, резистор 15 (который может и отсутствовать), фото.15 транзисторы 14.2 и 12.2. Так реализуется логическая функция И-НЕ для комбинации У 1 входных сигналов (табл. 1). Аналогично реализуется функция для комбинаций В 2 и 3, а 20 также У 4, только в .последнем случае на выход 3 элемента поступает отрицательное напряжение, соответствующее уровню логического "О".25Для комбинаций входных сигналов У 5 - 9 (табл.1) на выходе 3 имеется сигнал, т.е. сигнал с уровнем напряжения У , Так, например, при сигналена входе 1 и сигнале "О" на входе 2 (комбинация У 5) могут быть открытыми только фототранзисторы 12.2 и 12.1, потому что на их базы попадает излучение от единственного открытого в этом случае светодиода 8. На выход 3 не поступает ни положительное, ни отрицательное напряжение, так как хотя бы один из фототранзисторов во всех четырех парах 11.2 и 98 . 413.2, 122 и 14,2, 12.1 и 13.1, 11.1 и 14.1 закрыт.В табл.2 отражено функционирование логической схемы И-НЕ с тремя состояниями как в исправном состоянии, так и при всех возможных одиноч. ных отказах.Из табл.2 видно, что, например, при обрыве одной из входных шин или 2 либо коротком замыкании (к.з.) входной шины с общей шиной на выходе 3 появляется .сигнал об отказе при любой комбинации сигналов на входе элемента. То же самое происходит при обрыве. выходной шины либо при ее коротком замыкании с общей шиной. В ряде, других случаев, например при обрыве шины 5 питания отри-. цательным напряжением либо при обрыве резистора 1 б, либо при обрыве фототранзисторов 13.2 или резистора 15, элемент И-НЕ на определенных комбинациях входных сигналов функцио" нирует правильно (на выходе сигнал логического уровня), т.е. так же, как функционирует элемент И-НЕ без отказов. На остальных комбинациях элемент, в котором произошел отказ, выдает на выходе сигнал. Однако не все одиночные отказы элементов логического элемента И-НЕ приводят к требуемому функционированию.Например, короткое замыкание (пробой) транзистора 11.2 при комбинации В 8 сигналов на входах элемента приводит к сигналу логического "О" на выходе элемента./5 13035,илиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектна аказ 7324/5ВНИИПИ осударств елам изоб осква, ЖТир нногои откры скан на С й