اتصال منطقي سلكي

الوصلة المنطقية السلكية هي بوابة منطقية تُنفذ العمليات الجبرية البوليانية (المنطق) باستخدام مكونات سلبية فقط ، مثل الثنائيات والمقاومات . يمكن للوصلة المنطقية السلكية إنشاء بوابة "و" أو " أو" . تشمل القيود عدم القدرة على إنشاء بوابة "لا" ، وعدم وجود تضخيم لاستعادة مستوى الإشارة، والتسخين الأومي المستمر لمعظم الدوائر المنطقية (خاصةً أكثر من CMOS )، مما يحد بشكل غير مباشر من كثافة المكونات وسرعة الدائرة.

تعمل الدوائر المنطقية السلكية من خلال استغلال المعاوقة العالية لمخرجات المجمع المفتوح (ومتغيراتها: الباعث المفتوح، أو المصرف المفتوح، أو المصدر المفتوح) بمجرد إضافة مقاومة سحب لأعلى أو لأسفل إلى مصدر الجهد ، أو يمكن تطبيقها على مخرجات الدفع والسحب باستخدام منطق الصمام الثنائي (مع عيب التسبب في فقدان جهد هبوط الصمام الثنائي ).

اتصال سلكي نشط عالي المستوى AND

مخازن التجميع المفتوحة متصلة كوصلة AND سلكية

تُعدّ وصلة AND السلكية نوعًا من بوابات AND . عند استخدام مخارج ذات مُجمّع مفتوح أو ما شابهها (والتي يُمكن تمييزها بالرمز ⎐ في المخططات)، لا تتطلب وصلة AND السلكية سوى مقاومة سحب لأعلى على سلك الخرج المشترك. في هذا المثال، يُعتبر 5 فولت عاليًا (صحيحًا)، و0 فولت منخفضًا (خطأً). يُمكن توسيع هذه البوابة بسهولة بإضافة المزيد من المدخلات.

عندما تكون جميع المدخلات عالية، فإنها جميعًا تُظهر مقاومة عالية، ويقوم المقاوم الصاعد بسحب جهد الخرج إلى مستوى عالٍ، ولكن إذا كان أي مدخل منخفضًا، فإنه يسحب الخرج إلى مستوى منخفض: [ 1 ]

المدخلاتالناتج
أبأ و ب
عاليقليلقليل
قليلعاليقليل
قليلقليلقليل
عاليعاليعالي

عند تشغيل حمل ، ينخفض ​​جهد الخرج العالي (HIGH) بفعل انخفاض الجهد الناتج عن مقاومة السحب ، بينما يكون جهد الخرج المنخفض (LOW) قريبًا من الصفر. ولكن في حال استخدام منطق الثنائيات ، يتطلب كل مدخل ثنائيًا، وسيرتفع جهد الخرج المنخفض (LOW) أيضًا بفعل جهد الانحياز الأمامي للثنائي . لذا، يجب الحرص على أن يظل جهد الخرج ضمن المستويات المسموح بها .

اتصال سلكي نشط عالي المستوى

مخازن الباعث المفتوح متصلة كسلك أو

تُنفذ وصلة OR السلكية عملية المنطق البولياني لبوابة OR باستخدام مدخلات مفتوحة الباعث أو ما شابهها (والتي يمكن تمييزها بالرمز ⎏ في المخططات) المتصلة بمخرج مشترك بواسطة مقاومة سحب لأسفل. ويمكن توسيع هذه البوابة بسهولة بإضافة المزيد من المدخلات.

عندما تكون جميع المدخلات منخفضة، فإنها جميعًا تُظهر مقاومة عالية، ويقوم المقاوم السفلي بسحب جهد الخرج إلى مستوى منخفض، ولكن إذا كان أي مدخل مرتفعًا، فإنه يسحب الخرج إلى مستوى مرتفع:

المدخلاتالناتج
أبأ أو ب
قليلقليلقليل
قليلعاليعالي
عاليقليلعالي
عاليعاليعالي

عند تشغيل حمل، يرتفع جهد الخرج المنخفض (LOW) بفعل انخفاض الجهد الناتج عن مقاومة السحب السفلي، بينما يكون جهد الخرج العالي (HIGH) قريبًا من جهد التغذية (5 فولت). ولكن في حال استخدام منطق الثنائيات ، يتطلب كل مدخل ثنائيًا، وسيتم خفض جهد الخرج العالي (HIGH) أيضًا بفعل جهد الانحياز الأمامي للثنائي .

عكس مستوى النشاط

يمكن التعامل مع AND الموصولة بمستوى عالٍ فعال على أنها OR موصولة بمستوى منخفض فعال (ويمكن التعامل مع OR الموصولة بمستوى عالٍ فعال على أنها AND موصولة بمستوى منخفض فعال)، وذلك باستخدام منطق المستوى المنخفض الفعال (أو المنطق السلبي) وتطبيق قوانين دي مورغان .

توافقية وصلة AND OR السلكية باستخدام الثنائيات

موصلة ومنطق ثنائي
منطق أو الموصول في الصمام الثنائي

تستخدم دوائر المنطق الثنائي ثنائيًا لكل مدخل، بالإضافة إلى مقاومة سحب مشتركة (للبوابة AND السلكية) أو مقاومة سحب لأسفل (للبوابة OR السلكية). مع ذلك، تُخفّض كل مرحلة من مراحل هذه الدوائر مستويات جهد الخرج. لذا، بدون تضخيم ، قد لا يكون جهد الخرج متوافقًا مع عائلة المنطق الأساسية.

مراجع

  1. م. موريس مانو، المنطق الرقمي وتصميم الحاسوب ، برنتيس هول، 1979، رقم ISBN 0-13-214510-3الصفحة 571
  • التقنيات الرقمية، أنظمة هيثكيت التعليمية، 1990
  • الفيزياء الأساسية، كي إل جومبر وكي إل جوجيا، منشورات براديب، 2005