Логический элемент @ -не
ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ, содержащий первую и вторую входные шины, выходную шину, первую и вторую шины питания, общую шину, четьфе входных Вентиля, включенных попарно встречно-параллельно между каждой из входных шин и общей шиной, ОТ л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве входных вентилей используются светодиоды вновь введенных первого. ill ; If t второго , третьего и четвертого оптронов с двумя выходными фототранзисторами , эмиттер первого фототранзистора первого оптрона подключен к выходной шине, коллектор - к эмиттеру первого фототранзистрра четвертого оптрона, коллектор которого подключен к первой шине питания, к которой подключен коллектор второго фототранзистора 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- (Л транзистора первого оптрона, эмиттер которого подключен к второй шине пи тания, коллектор первого фототранзистора третьего оптрона подключен к первой шине питания, эмиттер - к коллектору первого фототранзистора второго оптрона, эмиттер которого :о подключен к выходной шине. 00 ;о 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 Н 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
) 1
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3632738/24-21 (22) 10.08.83 (46) 23, 11.85. Бюл. Ф 43 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) В.П.Карчевский (53) 621.374(088.8) (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 шийся 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 фототранзистора 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 фототранзистора первого оптрона, эмиттер которого подключен к второй шине питания, коллектор первого фототранзистора третьего оптрона подключен к первой шине питания, эмиттер — к коллектору первого фототранзистора второго оптрона, эмиттер которого подключен к выходной шине.! 1193
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах дискретной автоматики.
Целью изобретения является упро5 щение устройства за счет исключения иэ его состава генератора однополярных импульсов, двух триггеров, двух трансформаторов и двух выпрямителей.
На чертеже представлена принципиальная схема логического элемента
И-HE.
В логическом элементе И-НЕ, содержащем первую 1 и вторую 2 входные шины, выходную шину 3, первую 4 и вторую 5 шины питания, общую шину 6, четыре входных вентиля 7-10, включенных попарно встречно-параллельно между каждой из входных шин и общей шиной 6, в качестве входных вентилей
7-10 используются светодиоды первого 11, второго 12, третьего 13 и четвертого 14 оптронов с двумя выходными фототранзисторами 11.1 и 11.2, 12.1 и 12.2, 13.1 и 13.2 ° 14.1 и 14,2, эмиттер первого фототранзистора 11.1 первого оптрона 11 подключен к выходной шине 3, коллектор †.к эмиттеру первого фототранзистора 14.1 четвертого оптрона 14, коллектор которого подключен к первой шине 4 питания, к которой подключен коллектоо второго фототранзистора 14.2 четвертого оптрона 14, эмиттер которого подключен к коллектору второго фототранзистора
12.2 второго оптрона 12, эмиттер ко- З5 торого подключен к выходной шине 3, к которой подключей коллектор второго фбтотранзистора 13.2 третьего оптрона 13, эмиттер которого подключен к коллектору второго фототранзистора .11.2 первого оптрона 11, эмиттер которого подключен к второй шине 5 питания, коллектор первого фототранзистора,13.1 третьего оптрона 13 подключен к первой шине 4 питания, 45 эмиттер — к коллектору первого фототранзистора 12.1 второго оптрона
12, эмиттер которого подключен к выходной шине 3.
Устройство работает следующим образом.
Для работы логического элемента
И-HE используются разнополярные уровни двоичных логических сигналов U„ и U и сигнал об отказе в самом элев менте или в цепях, связанных с входами данного элемента, уровень которого U„
798 2
Питание логического элемента осуществляется 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 Псв . Тогда сигнал с уровнем, большим +Бсв и меньшим +Е, считается логическим сигналом с уровнем U т. е. +U 4 U c +Е; аналогично -Е (6U < Цсв, Нсв < U» (+"св °
В табл.1 приведено соответствие выходного сигнала логического элемента И-НЕ всем,возможным комбинациям входных сигналов.
Таблица!
Комбинаци Сигналы на шинах устройства
Вход 1 Вход 2 Выход 3
0
Иэ 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 появляется сигнал об отказе, то он появляется и на выходе элемента.
Сигнал "0" на обоих входах элемента И-HE приводит к свечению светодиодов 8 и 10, а светодиоды 7 и 9 не светятся, на них подано в этом случае запирающее напряжение. Тогда фототранзисторы 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, !3.1 и 13.2 оптронов 11 и 13 закрыты, так как на их
3 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 1ð 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-HE для комбинации У 1 входных сигналов (табл. 1). Аналогично реализуется функция для комбинаций В 2 и 3, а 2р также Ф 4, только в .последнем случае на выход 3 элемента поступает отрицательное напряжение, соответствующее уровню логического "0".
Для комбинаций входных сигналов
У 5 - 9 (табл.1) на выходе 3 имеется сигнал, т.е. сигнал с уровнем напряжения У . Так, например, при сигнале на входе 1 и сигнале "0" 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 Hs фототранзисторов во всех четырех парах 11.2 и
98 - 4
13.2, 12 ° 2 и 14.2, 12.1 и 13.1, 11.1 и 14.1 закрыт.
В табл.2 отражено функционирование логической схемы И-HE с тремя состояниями как в исправном состоянии, так и при всех возможных одиночных отказах.
Из табл.2 видно, что, например, при обрыве одной из входных шин или 2 либо коротком замыкании (к.s.) 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 16, либо при обрыве фототранзисторов 13.2 или резистора
15, элемент И-HE на определенных комбинациях входных сигналов функционирует правильно (на выходе сигнал логического уровня), т.е. так же, как функционирует элемент И-HE 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 Р 8 сигналов на входах элемента приводит к сигналу логического "О" на выходе элемента.
it93798
Г
СЧ
ы
m м р О ф
1-1
1 1
1 1. Ф х
4l
1."
Ф
В о
Ю 1 91 е iZ С! Е « н111!9о 1
" "Л- s z amdgp у
amdgo, 4 д+ в м amdgp
1
f.PIHHm ИОНЫОХ ,! -як в м aredgp
1 I !
- — — —— (g) ниш, хинЫохн ви, I Ионно в м на 90 !
1 1
I аоввмхо zeн!
1 т т !
I
1 1
Р
1 Э ! 3н
1 m Ц Х
I 6)
Ю Ю м cl: E
1 О
О +! Г 1 о
И I о о
I 46
1 Ж
1 М
1 1О
1 М о
1 М
1 О! 0 о о!
1 Ь
I Ж
1 Ц
61! Й
I! w х
I ..Ж
oj х
°,„° в ° ! г Й ! 1 С! в М 1
Г
ГО в Я 1 ! .I
1" М
Г
Z 1 1 11 Я, !
I- !
z!! я! !
-!
11 .Еl 21 <1<<90
1
«у1 ° Е 1 н1 !90
1 I
1 . I !
1 fjl 1 11 aIadgp
СЧ I
Ц 1 О I
И I
1 F0 I
1 1. 1
2293798
Составитель Г.Пешков
Техред Л.Мартяшова Корректор Л. Пилипенко
Редактор И.Николайчук
Филиал ППП "Патент", r.укгород, ул.Проектная, 4
Заказ 7324/58 Тирам 871 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
