Применение инверторов

Опубликовано 12.04.2011 Ведущий Валерий Харыбин

Инвертор или элемент НЕ – один из самых простых логических элементов.
Он выполняет простейшую логическую функцию — инвертирование, то есть изменение уровня входного сигнала на противоположный, и имеет всего один вход и один выход.
В одном корпусе микросхемы обычно бывает шесть инверторов. Отечественное обозначение микросхем инверторов — "ЛН", например КР1533ЛН1, КР1533ЛН2.
Основные области применения инверторов — это изменение полярности сигнала и изменение полярности фронта сигнала. То есть из положительного входного сигнала инвертор делает отрицательный выходной сигнал и наоборот, а из положительного фронта входного сигнала — отрицательный фронт выходного сигнала и наоборот.
Еще одно важное применение инвертора — буферирование сигнала (с инверсией), то есть увеличение нагрузочной способности сигнала. Это бывает нужно в том случае, когда какой-то сигнал надо подать на много входов, а выходной ток источника сигнала недостаточен.
Инвертор чаще других элементов используется в нестандартных включениях.
Например, инверторы обычно применяются в схемах генераторов прямоугольных импульсов, выходной сигнал которых периодически меняется с нулевого уровня на единичный и обратно.
Инверторы также применяются в тех случаях, когда необходимо получить задержку сигнала, правда, незначительную (от 5 до 100 наносекунд). Для получения такой задержки последовательно включается нужное количество инверторов.
Для задержки сигнала используются также конденсаторы. При этом задержка возникает из-за медленного заряда и разряда конденсатора. Схема без резистора дает задержку около 100 нс. В схеме с резистором его номинал должен быть порядка сотен Ом. Но при выборе таких схем с конденсаторами надо учитывать, что некоторые серии микросхем (например, КР1533) плохо работают с затянутыми фронтами входных сигналов.
Еще одно применение инверторов, но только с выходом ОК, состоит в построении на их основе так называемых элементов "Проводного ИЛИ". Для этого выходы нескольких инверторов с выходами ОК объединяются, и через резистор присоединяются к источнику питания. Выходом схемы является объединенный выход всех элементов. Такая конструкция выполняет логическую функцию ИЛИ-НЕ, то есть на выходе будет сигнал логической единицы только при нулях на всех входах.