Elemente de baza ale circuitelor logice. Nivele logice si implementarea functiilor

Elemente de baza ale circuitelor logice. Nivele logice si implementarea functiilor

Circuite logice sunt definite ca si circuite electronice cu ajutorul carora se implementeaza funciile logice.

Circuitele logice contin dispozitive electronice care prezinta doua stari limita, corespunzatoare celor doua valori 0 si 1 ale variabilelor din logica binara.

Starilor logice 0 si 1 li se asociaza nivele de tensiune electrica de la intrarile si iesirile circuitului:

- Potentialul scazut (apropiat de potentialul de 0V al masei) se considera stare logica 0;

- Potentialul ridicat (apropiat de tensiunea sursei de alimentare) se considera stare logica 1. [4]

In practica, nu este obligatoriu sa avem tensiuni exacte (fixe) pentru nivelele logice. Aici este suficient sa putem distinge care din cele doua stari posibile este prezenta la un moment dat, astfel incat sa avem asociat cate un interval de tensiune reprezentativ pentru fiecare nivel logic.

Diferenta intre valorile tensiunilor garantate pentru starile logice ale unui circuit logic care comanda si valorile tensiunilor acceptate ale unui circuit de acelasi tip comandat reprezinta marginea de zgomot.

Marginea de zgomot pentru nivelul logic "1", se calculeaza ca diferenta intre valoarea minima a tensiunii garantate la iesire si valoarea minima a tensiunii acceptate la intrare pentru nivelul logiv "1". Analog, pentru nivelul "0", se calculeaza ca diferenta intre valoarea maxima a tensiunii garantate la iesire si valoarea maxima a tensiunii acceptate la intrare pentru nivelul logic "0".

Situatia in care valorile maxime de tensiune corespund la 1 logic iar cele minime la 0 logic se numeste logica pozitiva, iar situatia in care valorile maxime de tensiune corespund la 0 logic iar cele minime la 1 logic se numeste logica negativa.

Circuitele care indeplinesc o funcie logica se numesc porti logice. Acestea se realizeaza sub forma de circuite integrate (CI).

Principalii parametri ai unei porti logice sunt:

- timpul de (intarziere) propagare a informatiei logice de la intrare catre iesire;

- puterea medie consumata de poarta;

- factor de calitate, egal cu produsul primilor doi parametri, [pJ]. PQ reprezinta un factor de merit al familiilor de CI.

- frecventa maxima de lucru, [MHz];

- capacitatea maxima de incarcare la iesire, [numar de intrari].

marginea de zgomot (de c.c.) reprezinta diferenta intre valorile tensiunilor garantate pentru starile logice ale unui circuit care comanda (la iesire) si valorile tensiunilor permise ale unui circuit de acelasi tip comandat (la intrare).

Portile logice care se caracterizeaza prin aceiasi parametri se grupeaza in familii de CI.

CI bipolare cuprind familiile: TTL, HTTL, LPTTL, LPSTTL, TSL, ECL si I2L.

CI unipolare cuprind familiile: PMOS, NMOS, CMOS, SCL si variante ale acestora.