Praktická elektronika/Logické obvody: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m Stránka Praktická elektronika/TTL přemístěna na stránku Praktická elektronika/Logické obvody: Obecnější a správnější pojem, vždyť existuje i CMOS apod. |
Logická úprava stránky |
||
Řádek 1:
Digitální obvody (narozdíl od analogových) využívají jen dvě napěťové úrovně. Díky tomu je zpracování takového signálu, z hlediska požadavku na přesnost součástek, mnohem jednodušší. Pokud bychom chtěli rozlišovat mezi více než dvěma stavy, lze seskupit několik signálú dohromady a uvažovat jejich různé kombinace.
== Binární čísla ==
Pro vyjádření výše zmíněných stavů používáme různé soustavy. Jednou z nich je i binární soustava. Ta obsahuje pouze dva symboly - '''0''' a '''1'''. Kombinací nul a jedniček pak získáme číslo v binárním formátu.
{| width=100% cellspacing="0" cellpadding="3" style="border:1px solid gray; margin-bottom:5px" align=right valign=top | bgcolor=Coral align=center ▼
|'''Příklad'''▼
|-▼
| Desítkové číslo 1 je v binárním formátu "1", 2 je "10", 3 je "11", 4 je "100", dále například 8 je v binárním formátu "1000", 33 je "100001", 100 je "1100100" atd. ▼
|}▼
== Hradla ==
Řádek 24 ⟶ 35:
:''Bohužel se pro ně občas používají nejednotné značky, jejichž tabulku najdeme zde:[http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Logic-gate-index.png]''
==
Prakticky jsou hradla relizovány různými součástkami. V našem případě jako integrované obvody. V závislosti na jejich vnitřní stavbě rozlišujeme dvě hlavní používané technologie - TTL a CMOS. Obě řešení mají své základní varianty, ale existují i různá vylepšení pro snížení spotřeby obvodů, nebo zvýšení rychlosti odezvy obvodu na změnu vstupního signálu.
=== TTL ===
▲{| width=100% cellspacing="0" cellpadding="3" style="border:1px solid gray; margin-bottom:5px" align=right valign=top | bgcolor=Coral align=center
V technologii TTL se jako hlavního akčního prvku využívá bipolárního tranzistoru. Obvody se pak vyznačují vyšší spotřebou, ale i vyšší rychlostí zpracování signálu.
▲|'''Příklad'''
* Napájecí napětí je 5 V.
▲|-
* Signál o napětí 0-0,8 V na vstupu hradla je považován za logickou nulu. Napětí vyšším než 2 V na vstupu označuje logickou jedničku.
▲| Desítkové číslo 1 je v binárním formátu "1", 2 je "10", 3 je "11", 4 je "100", dále například 8 je v binárním formátu "1000", 33 je "100001", 100 je "1100100" atd.
▲|}
* Rozdíly pásem pro logickou jedničku a nulu pak představují šumovou imunitu 0,4 V. Ta byla zavedena z důvodu zajištění funkčnosti obvodů v zarušeném prostředí.
* Rozmezí 0,8-2 V není definované jako logická úroveň proto je naším cílem zamezit těmto hodnotám.▼
* Rozšiřující varianty jsou pak L, S, LS, ALS.
=== CMOS ===
Základem jsou tranzistory FET a MOSFET. Díky tomu mají mnohem nišší spotřebu než TTL, zvláště pak v ustáleném stavu. Nevýhodou bývá oproti TTL nišší rychlost zpracování signálu (zpoždění signálu je typicky 10 ns na NAND hradlo).
* Napájecí napětí může být v rozmezí 5 až 15 V. U některých řad už i od 3,3 V.
* Za logickou nulu na vstupu je považován signál 0 až 0,3 Ucc a logickou jedničku vyšší než 0,7 Ucc.
▲Signál o napětí 0-0,8 V na vstupu hradla je považován za logickou nulu. Napětí vyšším než 2 V na vstupu označuje logickou jedničku. Na výstupu hradla je logická nula reprezentována napětím 0-0,4 V a logická jednička napětím vyšším než 2,4 V. Horní hranice jedničky je pak dána napájecím napětím a vnitřním zapojením hradla. Typicky se jedná o 3,5 V. Rozdíly pásem pro logickou jedničku a nulu pak představují šumovou imunitu 0,4 V. Ta byla zavedena z důvodu zajištění funkčnosti obvodů v zarušeném prostředí.
* Na výstupu 0 V reprezentuje logickou nulu a napájecí napětí Ucc logickou jedničku.
* Rozšiřující varianty jsou pak HC, HCT, AC, ACT.
* Hradla CMOS obecně nejsou kompatibilní s TTL, tedy nelze připojovat výstup TTL na vstup CMOS. Pokud bychom toto požadovali, musíme použít obvod z řady '''T''' (HCT...).
▲Rozmezí 0,8-2 V není definované jako logická úroveň proto je naším cílem zamezit těmto hodnotám.
== Další odkazy ==
| |||