Texnologiyasida

5-Ma’ruza
Mantiqiy integral mikrosxemalar

Ko’pchilik zamonaviy EHM va raqamli qurilmalarda turli ma'lumotlarni qayta ishlashda ikkilik sonlardan foydalaniladi, ular ustidagi amallarni mantiqiy elementlar bajaradilar. Zamonaviy mantiqiy elementlarning sxemotexnink jihatidan tashkil topishi integral mikrosxemalar asosida amalga oshiriladi.

Ma'lumotlarni kodlashtirish usuliga ko'ra, potensial va impulsl turidagi integral mantiqiy elementlarga (IME) bo’linadi. Potensial mantiqiy element orqali qayta ishlanayotgan ma'lumot, potensial sathlar bilan farqlanadigan tavsiflarga ega.
Agar mantiqiy birga yuqori potensial sath to’gri kelayotgan bo’lsa, mantiqiy nolga esa – pastki sath to’gri kelsa, bu ko’rinishdagi mantiqni musbat (pozitiv) deb nomlashadi va aksincha, agar mantiqiy birga pastki potensial sath to’gri kelayotgan bo’lsa, manfiy (negativ) mantiq deb ataladi.
Impulsli mantiqiy elementlarda, impuls mavjudligidan kelib chiqqan holda, mantiqiy bir soni o’zlashtiriladi, impuls yo'qligini esa, mantiqiy nol soni aks ettiradi.
Mantiqiy integral mikrosxemalarning parametrlariga quyidagilar kiradi:
1) Mantiqiy birning kirish va chiqish kuchlanishlari U¹_kir va U¹_chiq - mikrosxemalarning kirish va chiqishidagi kuchlanishni yuqori darajadagi qiymatini bildaradi;
2) Mantiqiy nolning kirish va chiqishdagi kuchlanishlari U⁰_kir va U⁰_chiq - mikrosxemalarning kirish va chiqishidagi kuchlanishni past darajadagi qiymatini bildaradi;
3) Mantiqiy birning kirish I¹_kir va chiqish I¹_chiq toklari, mantiqiy nolning kirish I⁰_kir va chiqish I⁰_chiq toklari;
4) Signalni mantiqiy pasayib-oshishi ΔU_man= U¹_chiq - U⁰_chiq,
U_{cheg kir} - chegaraviy kuchlanish bo'lib, bu kuchlanish berilganda mikrosxemaning holati teskarisiga o'zgaradi;
5) Mantiqiy integral mikrosxemaning (IMS) kirish qarshiligi - bu kirish kuchlanishning qo’shimcha qiymatini kirish tokining qo’shimcha qiymatiga nisbati (R⁰_kir va R¹_chiq), chiqish qarshiligi - bu mos ravishda chiqish kuchlanishini qo’shimcha qiymatini chiqish tokining qo’shimcha qiymatiga nisbatidir. (R⁰_kir va R¹_chiq);
6) Statistik halaqitbardoshlilik - statistik xalaqitning maksimal darajada ruxsat etilgan kuchlanishi, yuqori U¹_xal va pastki U⁰_xal kirish kuchlanishining sathlari bo’yicha bo'lib, bunda mikrosxemaning chiqish kuchlanishi sathlarida o'zgarishlar hali vujudga kelmagan holati;
7) O'rtacha iste'mol quvvati P_{o’r.is. quv.} = , bu yerda - mos ravishda mikrosxemani chiqishidagi mantiqiy 0 va 1 holatidagi quvvatlari;
8) Kirish bo’yicha birlashuv koeffitsiyenti K_bir. bo'lib, mantiqiy integral mikrosxemaning kirishiga qancha o’ziga o’xshash IMS ulanishi mumkinligini son jihatidan ko’rsatadi va shu bilan birga mantiqiy IMSning maksimal kirishlarining sonini aniqlab beradi;
9) Chiqish bo'yicha tarmoqlanish koeffitsiyeni K_tar.bo’lib, berilgan IMS chiqishiga qancha o’ziga o’xshash IMS ulanishi mumkinligini son jihatidan ko’rsatadi va mantiqiy IMS iste'mol qobiliyatini tavsiflaydi.
M antiqiy integral mikrosxemaning dinamik parametrlarini mikrosxemalarni invertorlarini o’chirib yoqishdagi kirish va chiqish kuchlanishlarning vaqt diagrammalari yordamida namoyish etish mumkin . (1.12,a,b-rasm).

1.12-rasm. Kalit sxemalarini o’chirib yoqilishini tavsiflovchi vaqt diagrammalari

Vaqt diagrammalarida quyidagi belgilanish kiritilgan: t^0,1 - mantiqiy nol holatidan mantiqiy bir holatiga o'tish vaqti bo'lib, 0,1 va 0, 9 sathlar orasida o'lchangan signalning mantiqiy o’zgarishi; t^1,0 - mantiqiy bir holatidan mantiqiy nol holatiga o'tish vaqti bo'lib, 0,9 va 0,1 sathlar orasida o'lchangan signalning mantiqiy o’zgarishi; - mikrosxema yoqilganda signal tarqalishini kechiktirilish vaqti bo'lib, kirish va chiqish signallarining 0,5 sathlari orasida o’lchab olingan mantiqiy o’zgarishi; - mikrosxema o’chirilganda signal tarqalishini kechiktirilish vaqti bo'lib, kirish va chiqish signallarining 0,5 sathlari orasida o’lchab olingan mantiqiy o’zgarishi.

Signal tarqalishining o'rtacha kechiktirilish vaqti: