O. S. Rayimjonova M. G. Tillaboyev sh. U. Ergashev

 
1.3.4.Mantiqiy elementlar va ularning parametrlari 
Mantiqiy element - bu oddiy mantiqiy operatsiyalarni bajaradigan elektron 
sxema. 1.4.1- rasimda ba'zi mantiqiy elementlarning an'anaviy grafik belgilarining 
misollarini ko'rsatadi. 
1.3.4.1- rasm. Mantiqiy elementlarning grafik belgilanishi 
Mantiqiy elementlar mantiqiy signallarni oddiy o’zgartirish uchun raqamli 
elektron qurilmalarda (mantiqiy qurilmalar) ishlatiladi. Eng keng tarqalgan tasnifni 
ko'rib chiqamiz. U tegishli integral mikrosxemalarda qaysi elektron qurilmalar 
asosiy ekanligini hisobga olgan holda va ishlatiladigan sxema echimlarining o'ziga 
xos xususiyatlarini hisobga olgan holda quriladi. 
Mantiqiy elementlarning quyidagi sinflari ajratiladi (mantiq deb ataladi): 

---

20 
• rezistor-tranzistorli mantiq (RTM); 
• diod-tranzistorli mantiq (DTM); 
• tranzistor-tranzistorli mantiq (TTM); 
• emitent bilan bog'langan mantiq (EBM); 
• Schottky diodlari (ShTTM) bilan tranzistor-tranzistorli mantiq; 
• p-tipli kanalli (p-MDYa) MOYa tranzistorlariga asoslangan mantiq; 
• MIS tranzistorlarida (KMDYa, KMOYa) Komplementar kalitlarga asoslangan 
mantiq; 
• integral inyeksion mantiq I
2
L; 
• galliy arsenid GaAs yarimo'tkazgichga asoslangan mantiq; 
Mantiqiy elementlar va boshqa raqamli elektron qurilmalar bir qator 
mikrosxemalarning bir qismi sifatida ishlab chiqariladi. Mikrosxemalar seriyasi - 
umumiy texnologik va sxema konstruktiv yechimlari, shuningdek, elektr signallari 
darajalari va ta'minot kuchlanishi bilan tavsiflangan mikrosxemalar to'plami. 
Mikrosxemalarning har bir seriyasi, odatda, turli xil raqamli qurilmalarni o'z 
ichiga olishiga qaramay, ushbu seriya haqida juda batafsil ma'lumot beradigan 
ma'lum parametrlar to'plami bilan tavsiflanadi. Ushbu parametrlarni aniqlashda ular 
aniq mantiqiy elementlar - bir qator mikrosxemalarning eng oddiy qurilmalari 
tomonidan boshqariladi. Shunga ko'ra, ular bir qator mikrosxemalarning 
parametrlari haqida emas, balki berilgan seriyaning mantiqiy elementlarining 
parametrlari haqida gapiradi. 
TTL va TTLSh mantiqiy elementlarining quvvat manbai kuchlanishi odatda 
5 V ± 10% ni tashkil qiladi. KMDP tuzilmalaridagi mikrosxemalarning aksariyati 3-
15 V kuchlanish kuchlanishida, ba'zilari esa 9 V ± 10% kuchlanishda barqaror 
ishlaydi. Hozirgi vaqtda ishlab chiqilayotgan keng ko'lamli integral mikrosxemalar 
pastroq besleme kuchlanishlari uchun mo'ljallangan: 3.3; 2; 1,8 V. Ta'minot 
kuchlanishini kamaytirish energiya sarfini kamaytirish va chipga ko'proq 
elementlarni joylashtirish imkonini beradi. Zamonaviy FPGA va mikrokontrollerlar 
bir nechta kuchlanish manbalarini ulash uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin, 
masalan, yuqori tezlikda ishlaydigan yadroni quvvatlantirish uchun 2 V ta'minot va 

---

21 
TTL elementlariga mos keladigan kirish va chiqish bloklarini quvvatlantirish uchun 
5 V quvvat manbai. 
Mantiqiy signallar darajalari 0 va 1 signallarga mos keladigan kuchlanish 
diapazonlarining chegaralarini aniqlaydi. 0 va 1 signallarga mos keladigan kirish va 
chiqish kuchlanish qiymatlarini tanlashda mantiqiy signalning yuklanishini hisobga 
olish kerak. element ko'p hollarda uning elementlariga o'xshaydi. Shuning uchun, 0 
va 1 mantiqiy signallarga mos keladigan kuchlanish diapazonlari kirish va chiqish 
signallari uchun bir xil bo'lishi kerak va bir tomondan, elementning chiqish bosqichi 
ularni hosil qilishi uchun tanlangan bo'lishi kerak, boshqa tomondan, elementning 
kirish sxemasi ularni noyob tarzda aniqladi. 
Signal 0 mantiqiy elementning kirishidagi kuchlanish 0 dan U
inmax
oralig'ida 
mos keladi, bu yerda U
BX max 
element tomonidan 0 signali sifatida qabul qilinadigan 
maksimal kirish kuchlanishidir. 
Xuddi shunday, 1-signal elementning kirish qismidagi kuchlanishga to'g'ri 
keladi, u
t/BX
min dan Upit ta'minot kuchlanishi oralig'ida joylashgan, U
x min
esa 
minimal kuchlanish bo'lib, element 1 signal sifatida qabul qilinadi. 
Mantiqiy signal darajalari mantiqiy elementning ishlashi ishonchli bo'lishi 
uchun amplituda uzatish xarakteristikasiga ko'ra tanlanadi. 
Mantiqiy elementning amplitudali uzatish xarakteristikasi elementning 
chiqish kuchlanishining kirish kuchlanishiga bog'liqligini ko'rsatadi Uout = F (U
BX
). 
1.4.2-rasmda TTM va KMOYa tipidagi mantiqiy elementlarni invertatsiya qilish 
uchun, masalan, invertorlar yoki VA-EMAS elementlari uchun odatiy uzatish 
xususiyatlarini ko'rsatadi. Bir nechta kirishga ega VA-EMAS elementi uchun 
kirishlardan biri signal berish uchun ishlatilishi kerak, boshqa kirishlar esa 1-
signalga mos keladigan kuchlanish bilan ta'minlanishi kerak. 
Xarakteristikalar gorizontalga yaqin bo'lgan hududlarni o'z ichiga oladi, statik 
holatlarga mos keladigan, kirishdagi past darajadagi signalda chiqishda yuqori 
darajadagi signal hosil bo'lganda va aksincha. Bundan tashqari, chiqish 
kuchlanishining bir statik holatdan ikkinchisiga o'tishiga mos keladigan joylarni 
tanlashingiz mumkin. 

---

22 
1.3.4.2-rasm. TTM (a) va KMOYa (b) elementlarini uzatish xususiyatlari 
Elektr ta'minoti kuchlanishi E
pt
= 5 V bo'lgan TTL elementlari uchun bir statik 
holatdan ikkinchisiga o'tish taxminan 1,3 V kirish kuchlanishida sodir bo'ladi. Ushbu 
qiymatga muvofiq, pol kuEchlanishlari tanlanadi: (U
in.max 
= 0,4 V, U= 2,4 V. Demak, 
mantiqiy signal 0 (nol) 0—0,4 V diapazonidagi kuchlanishlarga, mantiqiy 1 signal 
esa 2,4—5 V diapazonidagi kuchlanishlarga mos keladi. 
Elementning shovqinbardoshliligi maksimal shovqin kuchlanishi bilan 
tavsiflanadi, bu esa chiqish signalini o'zgartirmaydi. Tanlangan mantiqiy signal 
darajalari qurilmaning ishonchli ishlashini va yuqori shovqinbardoshliligini 
ta'minlaydi. TTL elementlari uchun statik shovqinbardoshlilik kamida 0,4V ni 
tashkil qiladi. Bu U
Bxmax
dan 0,4V ga farq qiladigan va 0,8 V ga teng kirish signali 
element tomonidan mantiqiy 0 sifatida qabul qilinishini anglatadi. 
KMOYa 
tipidagi 
mantiqiy 
elementning 
uzatish 
xarakteristikasi 
nosimmetrikdir, bir mantiqiy holatdan ikkinchisiga o'tish ta'minot kuchlanishining 
yarmiga to'g'ri keladigan kirish signalida sodir bo'ladi. Shu bilan birga, chiqish 
kuchlanishlarining noldan og'ishlari va quvvat manbai kuchlanishi ahamiyatsiz va 
faqat bir necha o'n millivoltni tashkil qiladi. Elektr ta'minoti o'zgartirilganda, uzatish 
xarakteristikasi 
masshtabda 
o'zgaradi. 
KMDYA 
elementining 
uzatish 
xarakteristikasi yuqori shovqin immunitetini ta'minlovchi 0 va 1 uchun signal 

---

23 
diapazonlarini tanlash imkonini beradi: 0-1,5V oralig'ida va signal 1 - kuchlanish 
3,5-5 V oralig'ida. Statik immunitet. KMDP seriyasining mikrosxemalari besleme 
zo'riqishida kamida 30% ni tashkil qiladi. 
Mantiqiy elementning Yuklama bardoshliligi bu elementning chiqishiga 
ulanishi mumkin bo'lgan bir xil turdagi elementlarning kirishlari soni bilan 
belgilanadigan chiqish tarmoqlanish omili bilan tavsiflanadi. Bu koeffitsient 
mantiqiy elementning maksimal chiqish tokining bir xil elementning kirish tokiga 
nisbatiga teng. SH-TTM seriyasining asosiy mantiqiy elementlari uchun chiqish 
uchun tarmoqlanish koeffitsienti 20 ga, kuchliroq chiqish kaskadlari bo'lgan bufer 
elementlari uchun esa - 40 yoki undan ko'p. 
Yuqori kirish qarshiligiga ega KMOYa tranzistorlariga asoslangan 
sxemalarda statik rejimdagi keyingi sxemalarning kirishlari avvalgi chiqishlarini 
deyarli yuklamaydi. 
Bu chiqishda juda yuqori tarmoqlanish koeffisentiga ega bo'lish imkonini 
beradi (100 yetishi mumkin), ammo amalda bu koeffisent parazitar sig'imlarning 
ta'siri natijasida ishlashning pasayishi bilan cheklanadi. 
KMOYa IS ning afzalliklari past quvvat sarfi va yuqori shovqinbardoshlilik 
bilan birgalikda yuqori tezlik va yuklama bardoshliligi hisoblanadi. Statik rejimda 
iste'mol toki ahamiyatsiz, amalda nolga teng. 
Asosiy elementlarning dinamik parametrlari, birinchi navbatda, tezlik bilan 
baholanadi. Miqdoriy jihatdan tezlikni chegaraviy ishchi chastotasi bilan tavsiflash 
mumkin, ya'ni, ushbu asosiy elementlarda bajariladigan trigerning o’zgarishini 
maksimal chastotasi bilan. "Eski" tipdagi TTL K155 seriyali mikrosxemalarning 
chegaralangan ish chastotasi 10 MGts, KMOYa tuzilmalarida K176 va K561 seriyali 
mikrosxemalar - atigi 1 MGts. ShTTM 1533 seriyasining keyingi versiyalarining 
mikrosxemalari maksimal ish chastotasi 70 MGts gacha, KMOYa seriyali esa 1554 
- 150 MGts gacha. Elementning tezligi signalning tarqalish kechikishini ham 
tavsiflaydi. Mantiqiy elementning chiqishidagi signal kirish signaliga nisbatan 
kechikadi. Bunday holda, impuls signalining oldingi chetining kechikishi orqa 
tomonning kechikishidan farq qilishi mumkin va buning natijasida kirishdagi 

---

24 
impulsning davomiyligi chiqishdagi impulsning davomiyligidan farq qiladi. 
Signalning tarqalishining o'rtacha kechikish vaqti mikrosxemalarning ko'proq 
universal parametridir, chunki uni bilgan holda, dasturiy ta'minot barcha ketma-ket 
ulangan mikrosxemalarning o'rtacha kechikish vaqtlarini yig'ish orqali har qanday 
murakkab mantiqiy sxemaning tezligini hisoblashi mumkin. K1533 seriyali 
mikrosxemalar uchun o'rtacha kechikish vaqti 10 nanosoniyani, KR1554 seriyali 
mikrosxemalar uchun esa 7 nanosoniyani tashkil qiladi. 
Elementlarning ishonchliligi mikrosxemalarning eng muhim ko'rsatkichidir. 
Bu raddiyaning intensivligi bilan tavsiflanadi. O'rtacha integratsiya darajasiga ega 
bo'lgan mikrosxemalarning o'rtacha raddiya (ishlamay qolish) darajasi X=KG
7
1/soat. 
Mikrosxemalardagi 
raqamli 
qurilmalarning 
ishonchliligi 
diskret 
elementlardagi shunga o'xshash analogli qurilmalarning ishonchliligidan sezilarli 
darajada oshadi.