15.1. Автогенераторные логические элементы. Логическая система Logisafe. Логический элемент «И».
В основу этой логической системы поставлен автогенератор с обратной трансформаторной связью (рисунок1), коллекторная и базовая цепи которого питаются логическими переменными. Сигнал образуется в схеме, частота и форма сигнала определяется параметрами схемы.
Рисунок 1 – Схема базового элемента Logisafe
Генератор не возбудится, каким бы большим ни было напряжение коллекторной цепи, если нет сигнала выше некоторого порога (логической 1) по базовой цепи, и наоборот. Каждая логическая операция сопровождается преобразованием постоянного напряжения в гармонический сигнал автогенератора и обратно. Это реализуется по четырем последовательно связанным звеньям (трансформаторный вход для повышения напряжения и гальванического разделения каскадов, двухполупериодный выпрямитель с сглаживающим конденсатором, генератор, транзисторный усилитель) (рисунок 2).
15.2.
Рисунок 2– Схема логического элемента И
Схема выполняет логическую операцию И. Если необходима реализация операции ИЛИ, оба двухполупериодных выпрямителя, на которые поступают входные сигналы x1 и x2, подключаются параллельно. В схеме логического элемента НЕ коллекторная цепь питается от постоянного источника, а в цепь обратной трансформаторной связи подключается выпрямленный сигнал базовой цепи, куда поступает логическая переменная.
Опасной является двукратная неисправность: обрыв в цепи конденсатора С1 и пробой цепи «эмиттер-коллектор» Т1, когда пульсации питающего напряжения коллекторной цепи в результате прямой трансформации появляются на выходе. Избежать такой неисправности можно введением четырехвыводного конденсатора во входную цепь.
Систему Logisafe выпускает фирма Telefunken. Все модули системы оформлены в виде гибридных ИС размерами 44´11´18 и 44´21´18. В каждой ИС содержится до трех одинаковых модулей.
16.1. Квазибезопасные логические элементы. Резистивно-транзисторная логика.
Квазибезопасные элементы рассмотрим на примере резистивно-транзисторной логики (RTL). Принцип работы этого элемента состоит в двухканальной обработке логических переменных , кодированных парафазными импульсными сигналами, и в последующем сравнении результатов с помощью безопасного элемента «исключающее ИЛИ».
Трехвходовая RTL-схема (рисунок 1) выполняет мажоритарную функцию
Рисунок 1 – Трехвходовая RTL-схема
На вход Т подается импульсный тактовый сигнал схема поочередно выполняет различные логические функции (при Т=1 – функцию ИЛИ, при Т=0 – функцию И).
Схема квазибезопасного элемента представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема квазибезопасного элемента
16.2.
Входные переменные А и В поступают в виде парафазных
сигналов. С помощью кодера ЛП схемы на входы канала обработки информации М1
поступают прямые значения х1 и х2, а на входы М2 – инверсные. (
)
В момент времени Т=1 верхний канал выполняет логическую функцию 
, а нижний – 
. в следующем полупериоде каналы
меняют выполняемую функцию, но инверсия сигналов y1 и y2 остается. Контрольный элемент К (рисунок 6) остается открытым.
При нарушении инверсии, на выходе контрольного элемента появляется 0, что
приводит к остановке тактового генератора.
В качестве декодера ЛП применяется схема конденсаторного декодера (рисунок 4).
Изменяя связи между генератором и элементами М1 и М2, данная схема может быть трансформирована в схему ИЛИ или схемы, выполняющие другие логические функции.
17.1. Самопроверяемые логические элементы. Парафазный
Т-триггер. Построение триггеров других типов на базе Т-триггера.
Самопроверяемые элементы обладают способностью обнаружения отказов в процессе нормального функционирования. Отказы обнаруживаются по значениям выходных сигналов. Рассмотрим самопроверяемые элементы, работающие в парафазной логике. Значение логической “1” кодируется как “10”, а значение “0” – как “01”. Коды “00” и “11” являются защитными.
Схемы парафазных элементов представлены на рисунке 1
Рисунок 1 – Схемы парафазных элементов
Для каждой одиночной неисправности выходной сигнал элемента может быть правильным или принимает защитное значение при одном из наборов проверяющего теста {01 10, 10 01, 10 10}. Аналогично функционирует элемент при нарушении парафазности на его входах.
17.2.
В качестве элементов памяти в самопроверяемых схемах используют самопроверяемые парафазные триггеры. Парафазный Т-триггер (ПТ) представляет собой устройство (рисунок
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.