Porte "speciali"

In fase di sviluppo Stesura preliminare In fase di sviluppo

Alcune porte hanno un comportamento che, da un punto di vista elettrico, è diverso da quello delle comuni porte logiche. Da un punto di vista logico il comportamento è invece identico a quello delle porte logiche ordinarie.

Buffer

Un buffer è una porta che permette di avere in uscita una corrente maggiore dell'ordinario, indicativamente il doppio o il triplo.

Il simbolo IEC è un triangolo con la punta verso l'uscita (nota 2); non esiste un segno per i simboli MIL/ANSI.

Uscita open drain

Un'uscita open drain può assumere due stati:

Un'uscita di questo tipo è indicata negli schemi con:

Per esempio una porta contenuta nell'integrato 74HC03 (2-input NAND gate with open-drain output) può essere descritta dalla seguente tabella e dal seguente simbolo:

A B Q
0 0 HZ
0 1 HZ
1 0 HZ
1 1 0

gate open drain - simbolo

Per rendere compatibile l'uso di una porta open drain con le normali porte è necessario collegare un elemento che "tira su" la tensione a VCC. In genere è una resistenza chiamata, appunto, di Pull Up (RPU) dal valore di qualche kΩ, collegata tra l'uscita e VCC:

Le porte open drain permettono di collegare le uscite di due o più porte logiche: se almeno una porta forza lo zero, l'uscita complessiva sarà zero, formando quindi una sorta di AND senza l'uso di ulteriori porte logiche. Per indicare il fatto che basta un'uscita a zero per avere uno zero su tutte le uscite si usano spesso i termini zero dominante oppure weak pull up.

L'uso di componenti a open drain, un tempo popolare, oggi è rimasto praticamente in una sola applicazione importante: il bus I2C.

Uscita 3-state

Una porta 3-state (three state oppure tri-state) presenta tre stati in uscita:

Lo stato HZ è comandato da un ingresso specifico, indicato come Output Enable (OE) oppure semplicemente Enable (E oppure EN). Di seguito la tabella di verità riferita ad un 74HC126, buffer non invertente con uscita tri-state.

A OE Q
0 0 HZ
0 1 0
1 0 HZ
1 1 1

Un'uscita 3-state nei simbolo IEC è evidenziata da un triangolo con la punta verso il basso (nota 2); non esiste un segno grafico specifico per i simboli MIL/ANSI.

Le uscite delle porte tri-state possono essere collegate insieme a condizione che tutte tranne una abbiano l'uscita pari ad HZ.

Ingresso a trigger di Schmitt

Una porta normale riconosce come valore logico alto una tensione in ingresso superiore ad una certa soglia e come valore logico basso una tensione inferiore. In genere non siamo interessati al valore preciso di questa soglia, vicina ad 1/2 di VCC, in quanto rientra in un intervallo che indica un funzionamento non corretto del circuito (nota 3).

In alcuni casi tali tensioni "errate" sono presenti ad un ingresso, per esempio perché provenienti da un circuito esterno sul quale non abbiamo nessun controllo. In questi casi si usano porte che hanno due soglie "di scatto", indicate con VT+ e VT-:

Il grafico seguente mostra:

Isteresi

 

Il simbolo è quello della porta logica di riferimento integrato da un simbolo che indica l'isteresi (⎎):

Note

  1. OC (Open Collector) era il termine utilizzato con le tecnologie TTL, ora obsolete. Il termine è comunque ancora a volte utilizzato anche in tecnologie più moderne
  2. Quello riportato è il simbolo parziale di un 74HC126, buffer non invertente con uscita tristate


Pagina creata nell'ottobre 2020. Ultima modifica: 19 ottobre 2020


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