Базовые элементы ЦВМ диодно-транзисторной логики, страница 2

3. Результаты измерений:

1. Инвертор – логический элемент "НЕ"

Рис.1. Электрическая принципиальная схема инвертора

Результаты эксперимента. Таблица 1.

Uвх, В	Uвых, В
0	4,99
5	0

2. Логический сумматор – элемент "ИЛИ" (дизъюнктор)

Рис 2. Принципиальная электрическая схема трёхвходового дизъюнктора диодной логики.

Результаты эксперимента. Таблица 2.

U1, B	U2, B	U3, B	Uвых, В
0	0	0	0
0	0	5	4,57
0	5	0	4,47
0	5	5	4,56
5	0	0	4,47
5	0	5	4,50
5	5	0	4,58
5	5	5	4,56

3. Логический элемент "ИЛИ-НЕ"

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема трёхвходового элемента "ИЛИ-НЕ" ДТЛ.

Результаты эксперимента. Таблица 3.

U1, B	U2, B	U3, B	Uвых, В
0	0	0	4,98
0	0	5	0,09
0	5	0	0,12
0	5	5	0,12
5	0	0	0,09
5	0	5	0,12
5	5	0	0,12
5	5	5	0,12

4. Логический перемножитель – элемент "И" (конъюнктор)

Рис 4. Принципиальная электрическая схема трёхвходового конъюнктора диодной логики.

Результаты эксперимента. Таблица 4.

U1, B	U2, B	U3, B	Uвых, В
0	0	0	0,44
0	0	5	0,42
0	5	0	0,44
0	5	5	0,43
5	0	0	0,42
5	0	5	0,44
5	5	0	0,41
5	5	5	5

5. Логический элемент "И-НЕ"

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема трёхвходового элемента "И-НЕ" ДТЛ.

Результаты эксперимента. Таблица 5.

U1, B	U2, B	U3, B	Uвых, В
0	0	0	4,96
0	0	5	4,93
0	5	0	4,97
0	5	5	4,96
5	0	0	4,99
5	0	5	4,97
5	5	0	4,97
5	5	5	0,103

4. Выводы

В лабораторной работе мы исследовали работу пяти базовых элементов ЦВМ на диодно-транзисторной логике. Результаты эксперимента близки к теории.

1)  Инвертор

При подаче нулевого напряжения на вход напряжение на участке ЭБ-переход закрыт. Ток базы, а значит и ток коллектора, равен нулю. Т.е. сопротивление КЭ-перехода велико, он закрыт. Таким образом Uвых=Еп=5 В (логическая единица).

При подаче Uвх = 5 В ЭБ-переход открыт, возникает ток базы, а следовательно, и ток коллектора. Транзистор открыт, и Еп падает. Таким образом, на выходе нулевое напряжение (логический ноль).

2)  Дизъюнктор

Если на все входы диодов подать нулевое напряжение, они будут закрыты, т.е. электронные ключи разомкнуты (диоды можно исключить из схемы), напряжение на выходе будет также нулевым (логический ноль).

Если подать Uвх = 5 В хотя бы на один из диодов, то его сопротивление будет мало, он будет открыт, и Uвых=5 В, что соответствует логической единице.

3)  ИЛИ-НЕ

Если входное сопротивление диодов будет нулевым, то БЭ-переход транзистора будет закрыт, а значит в цепи коллектора ток будет равен нулю. Таким образом Uвых=Еп=5 В (логическая единица).

Если хотя бы один диод будет открыт, что сделает БЭ-переход открытым, Uбэ>0, в цепи коллектора возникнет электрический ток, и Еп падает. Uвых=0 (логический ноль).

4)  Конъюнктор

Если хотя бы одно Uвх = 0, соответствующий диод будет открыт. Диод шунтирует выход, и Uвых=0 (логический ноль).

Если все диоды будут закрыты (Uвх=5 В), то их можно исключить из схемы, Uвых=Еп=5 В (логическая единица).

5)  И-НЕ

Элемент И-НЕ эквивалентен последовательно соединенным конъюнктору и инвертору. Соответственно, как было рассмотрено выше, при подаче хотя бы на один входы нулевого напряжения на выходе конъюнктора будет нулевое напряжение, из-за которого транзистор закрыт, и поэтому напряжение на выходе элемента И-НЕ Uвых=Еп=5 В (логическая единица).

Если на все входы подать напряжение высокого уровня, то напряжение на выходе конъюнктора будет также высокого уровня, транзистор в этом случае открыт и шунтирует выход. Uвых=0 (логический ноль).