二极管电阻的与门和或门电路
二极管与、或门,三极管非门电路原理
二极管与、或门，三极管非门电路原理一、二极管与门电路原理图1 二极管与门电路如图1，为二极管与门电路，Vcc=10v。
假设3v及以上代表高电平，0.7及以下代表低电平。
下面根据图中情况具体分析一下：1.Ua=Ub=0v时，D1，D2正偏，两个二极管均会导通，此时Uy点电压即为二极管导通电压，也就是D1，D2导通电压0.7v。
2.当Ua，Ub一高一低时，不妨假设Ua=3v，Ub=0v，这时我们不妨先从D2开始分析，D2会导通，导通后D2压降将会被限制在0.7v，那么D1由于右边是0.7v左边是3v所以会反偏。
截止，因此最后Uy为0.7v，这里也可以从D1开始分析，如果D1导通，那么Uy应当为3.7v，此时D2将导通，那么D2导通，压降又会变回0.7，最终状态Uy仍然是0.7v。
3.Va=Vb=3v，这个情况很好理解，D1，D2都会正偏，Uy被限定在3.7V。
总结（借用个定义）：通常二极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，那么就把它的阳极电位固定在比阴极高0.7V的电位上;如果其阳极电位是不变的，那么就把它的阴极电位固定在比阳极低0.7V的电位上，人们把导通后二极管的这种作用叫做钳位。
二、二极管或门电路原理图2 二极管或门电路原理如图2，这里取Vss = 0v，不取-10v.1、当Ua=Ub=0v时，D1,D2都截至，那么y点为0v。
2、当Ua=3v，Ub=0v时，此时D1导通，Uy=30.7=2.3v，D2则截止。
同理Ua=0v，Ub=3v时，D2导通，D1截至，Uy=2.3v。
3、当Ua=Ub=3v时，此时D1，D2都导通，Uy=3-0.7=2.3v.三、三极管非门电路原理图3 三极管非门电路原理如图3所示，为三极管的一个最基础应用，非门，还是如前面一样，分情况介绍。
1、当Ui=0v时，三极管处于截止状态，此时Y点输出电压Uy=Vcc=5v。
2、当Ui=5v时，三极管饱和导通，Y点输出为低。
二极管及门和或门电路
（4）开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL（max）时对应的输入电
压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用 VIH（min）表示。产品规定VIH（min）=2V。
1. 6k Ω R b1
4k Ω
1V
1
输入全为高电平时， 输出为低电平。
1
2.1V
1.4V
31
A
B
T1
C
倒置状态
3
2T 2 饱 和
0.7V
1
3.6V
R e2
1K
+ VC C（ + 5 V ） 止
D截止
Vo 3 0.3V 2T 3 饱和
（2）输入有低电平0.3V 时。
二极管及门和或门电路
2．或门电路
D1
A
L
D2 B
R 3kΩ
A
≥1
B
L=A+B
二、三极管非门电路
A
Rb 1
+
V
C
C
（
+5V ）
RC
3
L
T
2
A1
L=A A
1 L=A
二极管与门和或门电路的缺点： （1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差
+VCC （+5V）
+VCC （+5V）
与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。即
tpd
tPLHtPHL 2
一般TTL与非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒～十几个纳秒。
或门电路原理
或门电路原理
或门电路是一种基本的逻辑门电路，也被称为逻辑或门电路。
它有两个或多个输入和一个输出。
当任一输入信号为高电平时，输出信号为高电平；只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才为低电平。
或门电路可以用多种电子元件来实现，例如二极管、晶体管等。
下面以使用二极管实现或门电路为例进行说明。
假设有两个输入信号A和B，以及一个输出信号Y。
当A或
者B中的任意一个输入信号为高电平（即1），二极管D1或
者D2就会被导通，其正向电流可以通过负载电阻RL。
当D1
或者D2中的任意一个二极管导通时，输出信号Y会保持高电平，电流从电源VCC流经负载电阻RL。
只有当A和B都为低电平（即0）时，D1和D2都不导通，
此时输出信号Y为低电平，电流无法通过负载电阻RL。
通过逻辑或门电路，我们可以实现多个输入信号的逻辑或运算。
当任一输入信号为高电平时，输出信号就为高电平，反之则为低电平。
这样，我们可以根据输入信号的变化来控制输出信号的状态，实现各种逻辑运算和控制功能。
三个基本门电路代数式,图符号及真值表
逻辑门电路的逻辑关系、符号以及真值表一、与门电路1.1与逻辑关系图1.1中只有当2个开关都闭合时，灯泡才亮；只要有1个开关断开，灯泡就不亮。
这就是说，“当一件事情（灯亮）的几个条件（两个开关都闭合）全部具备之后，这件事情（灯亮）才能发生，否则不发生”。
这样的因果关系称为与逻辑关系。
图1.1 与逻辑关系电路图1.2与门电路能实现与逻辑功能的电路称为与门电路。
图7-5是具有2个输入端的二极管与门电路。
A，B为输入端，假定它们的低电平为0V，高电平为3V，Y为信号输出端。
图1.2与门电路(1) 当A，B都处于低电平0V时，二极管VD1，VD2同时导通，Y=0V，输出低电平。
（忽略二极管的正向压降，下同）。
(2) 当A=0V，B=3V时，VD1优先导通，Y被箝位在0V，VD2反偏而截止。
(3) 当A=3V，B=0V时，VD2优先导通，Y被箝位在0V，VD1反偏而截止。
(4) 当A，B都处在高电平3V时，VD1与VD2均截止，Y 端输出高电平（即3V）。
与逻辑关系的逻辑函数表达式为Y=A*B。
表1.1是与门真值表，从真值表可以看出，与门电路的逻辑功能是“有0出0，全1出1”。
与门的逻辑符号如图1.3所示。
表1.1 与门真值表图1.3与门的逻辑符二、或门电路2.1或逻辑关系图2.1中电路由2个开关和灯泡组成。
由图可知，在决定一件事情的各种条件中，至少具备一个条件，这件事情就会发生，这种因果关系称为或逻辑关系。
图2.1 或逻辑关系电路图2.2或门电路能实现或逻辑关系的电路称为或门电路。
图2.2所示为具有2个输入端的二极管或门电路。
图2.2 或门电路真值表见表2.1，从真值表可以看出，或门的逻辑功能为“有1出1，全0出0”。
或门的逻辑符号如图2.3所示。
表2.1 或门真值表图2.3 或门逻辑符号三、非门电路（反相器）3.1非逻辑关系如图3.1开关与灯泡并联，当开关断开时，灯亮；开关闭合时，灯不亮。
这就是说，“事情（灯亮）和条件（开关）总是呈相反状态”，这种关系称为非逻辑关系。
二极管与门电路原理详解
二极管与门电路原理详解一、引言二极管与门电路是电子工程中的基础概念之一，是数字逻辑电路设计的重要组成部分。
本文将详细介绍二极管与门电路的原理。
二、二极管原理1. 二极管结构二极管由P型半导体和N型半导体组成，其中P型半导体的掺杂浓度大于N型半导体。
两种半导体材料交界处形成PN结，PN结两侧形成空间电荷区。
在空间电荷区内，P型半导体中自由电子向N型半导体移动，留下了正离子；N型半导体中自由空穴向P型半导体移动，留下了负离子。
这种现象被称为扩散。
2. 二极管正向特性当外加正向偏压时，P区的正离子和N区的负离子被推向空间电荷区边缘，使得空间电荷区变窄。
当外加正向偏压达到一定值时，空间电荷区消失，流经二极管的电流急剧增大。
此时二极管处于正向工作状态。
3. 二极管反向特性当外加反向偏压时，P区的正离子和N区的负离子被吸引到空间电荷区中心，使得空间电荷区变宽。
当外加反向偏压达到一定值时，空间电荷区宽度增大到一定程度，出现击穿现象。
此时二极管处于反向工作状态。
三、与门电路原理1. 与门电路结构与门电路由两个输入端和一个输出端组成。
当两个输入端都为高电平时，输出端为高电平；否则输出端为低电平。
2. 与门电路实现原理与门的实现原理基于二极管的正向特性。
当两个输入端都为高电平时，两个二极管均处于正向工作状态，输出端获得正向偏压；否则至少有一个二极管处于反向工作状态，输出端获得反向偏压。
3. 与门的扩展可以通过串联多个与门实现多位数比较或逻辑运算等复杂功能。
同时也可以通过改变输入信号的类型（如模拟信号）来实现更多应用。
四、总结本文详细介绍了二极管和与门电路的原理。
了解这些基础概念对于数字逻辑设计和其他相关领域的工程师来说都是必要的。
一二极管与门和或门电路与门电路
或门电路的传输延迟时间较短，因为其工作机制简单，不需要复杂的计算和比较过程。
或门电路的应用
开关控制
或门电路可以用于实现开关控制功能，例如控制电机正反转、灯光亮灭等。通过将或门电路的输出端连接到控制开关 ，可以实现多个开关信号的“或”逻辑控制。
数据传输
在数据传输领域，或门电路可以用于实现数据总线的读写控制。通过将多个数据信号输入到或门电路中，可以实现同 时对多个数据进行读取或写入操作。
逻辑表达式
或门电路的逻辑表达式为 Y = A + B，其中 A 和 B 为输入信号， Y 为输出信号。
或门电路的特性
输入与输出关系
或门电路的输入与输出关系是非对称的，即输出信号与输入信号不完全相同。在或门电 路中，当输入信号发生变化时，输出信号也会随之变化。
抗干扰能力强
由于或门电路的逻辑表达式为 Y = A + B，因此其抗干扰能力强。即使输入信号中存在 噪声或干扰，只要其中任一信号为高电平，输出信号仍能保持高电平。
时序逻辑
门电路还可以用于实现时序逻辑功能，如触发器、寄存器、计数器 等，广泛应用于计算机、通信等领域。
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实现逻辑加法，即当输入端中至少有 一个为高电平（1）时，输出端就为 高电平（1），否则输出端为低电平 （0）。
不同类型门电路的选择
根据逻辑功能需求选择
根据实际电路的逻辑功能需求，选择适当的门电路类型。
根据性能参数选择
比较不同类型门电路的性能参数，如功耗、响应速度、噪声容限等，选择最适合
信号选择
逻辑运算
与门电路可以用于控制电子设备的开 关，如LED灯、电机等。当所有输入 信号都为高电平时，输出信号为高电 平，设备正常工作；否则，输出信号 为低电平，设备关闭。
二极管与门电路及原理分析
⼆极管与门电路及原理分析⼆极管与门电路及原理分析3.1.5分⽴元器件门电路由分⽴的半导体⼆极管、三极管和MOS管以及电阻等元件组成的门电路，叫做分⽴元件门电路。
这⾥只简单介绍⼆极管与门、或门和三极管、MOS管反相器——⾮门。
⼀、⼆极管与门电路及原理分析1、电路组成及符号如图3.9所⽰。
U A、U B是输⼊信号，它们的⾼电平是3V，低电平是0V。
U Y是输出信号。
2．⼯作原理对于图3.9（A）所⽰电路，两个输⼊信号U A、U B有四种不同情况，相应的输出信号U Y可以通过估算求出来，进⽽经过设定变量、状态赋值、即可得到反映输⼊、输出之间逻辑关系的真值表。
图 3.9⼆极管与门（1）电压关系表输⼊、输出电压关系有四种情况：（设⼆极管的导通电压为0.7V）①U A＝U B＝0V，即均为低电平，D1、D2由于正偏⽽导通，所以U Y＝ U A＋U D1＝ U B＋ U D2＝（0＋0.7）＝0.7V② U A＝0V、 U B＝3V，即⼀低⼀⾼，粗看起来，两个⼆极管都应导通，因为它们的阳极都通过R O接到了V C C＝10V。
但是，由于U A、U B电平不同，当D1导通后，使U Y＝ U A＋ U D1＝（0＋0.7）＝0.7V导致 U D2＝ U Y－ U B＝（0.7－3）＝－2.3V⼆极管D2承受的是反向电压，故截⽌。
通常⼆极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，那么就把它的阳极电位固定在⽐阴极⾼0.7V的电位上；如果其阳极电位是不变的，那么就把它的阴极电位固定在⽐阳极低0.7V的电位上，⼈们把导通后⼆极管的这种作⽤叫做钳位。
③ U A＝3V、U B＝0V，即⼀低⼀⾼，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2、截⽌的是D1⽽已。
导通后就把U Y钳位在0.7V，即U Y＝ U B＋ U D2＝（0＋0.7）＝0.7V④U A＝U B＝3V，即均为⾼电平，D1、D2都正偏导通，被钳位在3.7v3.7V。
（2）设定变量、状态赋值、列真值表①设定变量：⽤A、B、Y分别表⽰U A、U B、U Y。
基本逻辑门电路
第三节基本逻辑门电路基本逻辑运算有与、或、非运算，对应的基本逻辑门有与、或、非门。
本节介绍简单的二极管门电路和BJT反相器（非门）,作为逻辑门电路的基础。
用电子电路来实现逻辑运算时，它的输入、输出量均为电压（以Ｖ为单位）或电平（用１或０表示）。
通常将门电路的输入量作为条件，输出量作为结果。
一、二极管与门及或门电路1.与门电路当门电路的输入与输出量之间能满足与逻辑关系时，则称这样的门电路为与门电路。
下图表示由半导体二极管组成的与门电路，右边为它的代表符号。
图中A、B、C为输入端，L为输出端。
输入信号为+5V或0V。
下面分析当电路的输入信号不同时的情况：（1）若输入端中有任意一个为0时，例如V A=0V，而V A=V B=+5V时，D1导通，从而导致L点的电压V L被钳制在0V。
此时不管D2、D3的状态如何都会有V L≈0V （事实上D2、D3受反向电压作用而截止）。
由此可见，与门几个输入端中，只有加低电压输入的二极管才导通，并把L钳制在低电压（接近0V），而加高电压输入的二极管都截止。
（2）输入端A、B、C都处于高电压+5V ，这时，D1、D2、D3都截止，所以输出端L点电压V L=+V CC，即V L=+5V。
如果考虑输入端的各种取值情况，可以得到下表输入(V)输出(V)V A V B V C V L0 0 +5 +5 +5 +5+5+5+5+5+5+5+5+5+5将表中的+5V用1代替，则可得到真值表：A B C L0 0 1 1 1 10111111111由表中可见该门电路满足与逻辑关系，所以这是一种与门。
输入变量A、B、C与输出变量L只间的关系满足逻辑表达式。
2.或门电路对上图所示电路可做如下分析：（1）输入端A、B、C都为0V时，D1、D2、D3两端的电压值均为0V，因此都处于截止状态，从而V L=0V；（2）若A、B、C中有任意一个为+5V，则D1、D2、D3中有一个必定导通。
我们注意到电路中L点与接地点之间有一个电阻，正是该电阻的分压作用，使得V L处于接近+5V的高电压（扣除掉二极管的导通电压），D2、D3受反向电压作用而截止，这时 V L≈+5V。
二极管与门电路原理详解
二极管的基本原理1. 引言二极管是一种最简单的半导体器件，由一个PN结构组成。
它具有许多重要的应用，如整流器、开关和放大器等。
在本文中，我们将详细介绍二极管的工作原理、特性以及一些常见的应用。
2. PN结PN结是指由P型半导体和N型半导体通过热扩散或外加电场形成的结构。
P型半导体具有正电荷载流子（空穴），N型半导体具有负电荷载流子（电子）。
当P型和N型半导体相接触时，由于浓度差异，会形成一个电势差。
这个电势差会阻碍进一步的扩散，并形成一个“耗尽区域”。
在耗尽区域中，存在着内建电场。
3. 正向偏置当外加正向偏置时，即将P端连接到正电压源，N端连接到负电压源时，PN结中的内建电场会被外加电场所抵消。
这样就能够克服内建电势垒并允许载流子通过。
在正向偏置下，P端变为高压，N端变为低压。
由于P端的高压，空穴会向前扩散，而由于N端的低压，电子会向前扩散。
这些扩散的载流子将通过PN结并形成电流。
这种电流被称为正向电流。
4. 反向偏置当外加反向偏置时，即将P端连接到负电压源，N端连接到正电压源时，PN结中的内建电场会被外加电场所增强。
这样会进一步增大内建势垒，并阻碍载流子通过。
在反向偏置下，P端变为低压，N端变为高压。
由于P端的低压，空穴会被吸引回去；而由于N端的高压，电子也会被吸引回去。
这样就几乎没有载流子能够通过PN结了。
这种情况下的电流非常小，并且称为反向饱和电流。
5. 正向特性曲线正向特性曲线描述了二极管在不同正向偏置下的行为。
它是一个非线性曲线，在开始时非常陡峭，在达到饱和后趋于平缓。
当正向偏置增加时，二极管中的正向电流也会增加。
但是，当正向电压达到一定值时，二极管的正向电流会急剧增加。
这个临界电压被称为二极管的“截止电压”，通常用符号Vf表示。
6. 反向特性曲线反向特性曲线描述了二极管在不同反向偏置下的行为。
在反向偏置下，二极管只允许非常小的反向饱和电流通过。
当反向偏置增加时，二极管中的反向饱和电流也会略微增加。
二极管的用途和特点有哪些
二极管的用途和特点有哪些二极管是一种最简单的电子器件，由半导体材料制成，具有多种用途和特点。
以下将详细介绍二极管的用途和特点。
一、二极管的用途：1. 整流器：最常见的是用二极管进行整流，将交流电转换为直流电。
二极管只允许电流从正向流动，而阻止电流从反向流动。
当交流电通过二极管时，正的半周期能够通过，而负的半周期则会被阻止，从而实现了整流的功能。
2. 信号检测器：二极管可用作信号检测器，将信号的变化转换为可接受的形式。
例如，将无线电信号转化为音频信号，以便在扬声器中播放。
3. 红外二极管发射器和接收器：红外二极管作为发射器，能够发射红外线信号，广泛应用于遥控器、红外调制解调器等设备中。
作为接收器，能够接收来自发射器的红外线信号，并将其转换为电信号。
4. 光电二极管：光电二极管可以将光能转换为电能，广泛应用于光电测量、光电转换、光电控制等领域。
5. 逻辑门：二极管可以用于制作逻辑门电路，例如与门、或门、非门等。
逻辑门电路通常用于计算机和其他数字电路中。
6. 温度传感器：二极管的电流- 电压特性随温度变化，因此可以将二极管用作温度传感器，测量温度变化。
7. 保护电路：二极管可以用作保护电路的一部分，防止过电压或过电流。
例如，二极管可用作反向极性保护二极管，防止反向电压损坏其他电路元件。
二、二极管的特点：1. 半导体特性：二极管是一种半导体器件，具有导电性介于导体和绝缘体之间的特点。
它的电阻在正向偏置时很低，而在反向偏置时很高。
2. 只允许单向电流通过：二极管在正向电压下，正电流可以自由流过。
而在反向电压下，二极管具有高电阻，只有极小的反向电流通过。
这使得二极管可以在电路中实现整流和切割的功能。
3. 具有稳定的电压特性：在正向电压下，二极管的电流- 电压特性是稳定的，可以用来稳定电压。
4. 快速响应速度：二极管具有快速的开关特性，当正向电压施加到二极管时，它能够迅速地响应并进行导通。
5. 温度敏感：二极管的电流- 电压特性随温度变化，这会对其性能产生一定影响。
门电路
1K
A 0.3V 1.5K P T =30
D Up = F
=-1.8V
-12V
D导通,起箝位作用: UD=0.7V UF=2.5V +0.7V=3.2V
18K
IB
3.2V Up<0.5V T截止
设:T饱和导通. T的UCES = 0.3V, +12V+2.5V UBE = 0.7V。 即UF = 0.3V, D截止。 D 1K 检验T饱和条件: 1.5K P F ICS A T =30 IB IBs = 3.2V 18K 临界饱和 基极电流 -12V
UT 阈值电压:UT=1.4V 门槛电压(Threshold)
饱和区(T5：开门)
典型参数：
1. 输出端 典型值 ： 输出高电平 UOH=3.4V 输出低电平 UO L =0.3V 通用：UOH2.4V ， UOL 0.4V 2. 输入端： 典型值 ： 输入高电平 UIH=3.4V 输入低电平 UIL =0.3V 阈值电压 UT =1.4V 通用：UIUT UI=“1”，与非门开门 UO L ； UI<UT UI=“0”，与非门关门 UOH 。
真 值
表
功能： 当A与B都为高时，
输
A 0 0 1 1
入
B 0 1 0 1
输出
F 0 0 0 1
输出F才为高。
F是A和B的与函数 逻辑式：F=A • B “•”:逻辑与运算 逻辑乘法运算
逻辑符号：
A B
波形图（时序图）
&
F A
B
二极管与门
口诀：
任0则0 全1则1 F
二、二极管或门
D1
A
F
D2
与或非门电路图的分析和设计
与或非门电路图的分析和设计门电路是数字电路中最基本的逻辑单元。
它可以使输出信号与输入信号之间产生一定的逻辑关系。
在数字电路中，信号大都是用电位（电平）高低两种状态表示，利用门电路的逻辑关系可以实现对信号的转换。
最基本的门电路有与门电路，或门电路，非门电路等。
与门电路与门电路是指只有在一件事情的所有条件都具备时，事情才会发生。
与门电路的基本结构和逻辑符号见下图在与门电路功能示意图中，只有在开关A和B都闭合时，灯才会亮，如果A和B中任意一个处于开路状态，灯就不会亮。
与门电路的真值表见下图。
由二极管和电阻器构成的与门电路见下图图中A，B为两个输入变量，F为输出变量，当A,B均为高电平，F为高电平，A,B只要有一个为低电平，F就为低电平。
或门电路或门电路是指只要有一个或一个以上条件满足时，事情就会发生。
或门电路的基本结构和逻辑符号见下图。
上图中，只要开关A,B中有一个闭合，电流就能通过开关进入灯，灯点亮，只有两个开关都断开，灯才不会亮。
或门电路真值表见下图同与门电路一样，最简单的或门电路也是由二极管和电阻器构成的。
见下图图中A，B为两个输入变量，F为输出变量。
当A,B均为低电平，F才为低电平，A,B只要有一个为高电平，或两个都为高电平，F为高电平。
非门电路非门电路又叫“否”运算，也称求“反”运算，因此非门电路又称为反相器。
非门电路的基本结构和逻辑符号见下图。
在非门电路中，当开关A闭合时，电路短路，灯F不亮；如果开关断开，灯亮。
非门电路的真值表见下图。
最基本的非门电路是利用晶体三极管的开关特性构成的。
可以实现非逻辑关系。
由晶体三极管和外围元件组成的非门电路如下。
上图中，A为输入变量，Y为输出变量，利用晶体三极管的反相放大特性，当A为低电平，三极管截止，输出端Y为高电平。
当输入高电平，三极管处于饱和区，输出端Y为低电平。
门电路符号中，国家标准与国外标准的区别见下图。
与非门和或非门分别是由与门+非门；或门+非门组合而成，在数字电路中也很常见。
二极管与门电路原理
二极管与门电路原理一、引言二极管和门电路是电子学中最基本的元件和电路之一。
它们广泛应用于各种电子设备中，如放大器、整流器、开关等。
本文将详细介绍二极管和门电路的原理。
二、二极管原理1. 二极管的结构二极管由P型半导体和N型半导体组成，两者通过PN结相连。
PN 结是由P型半导体和N型半导体在接触处形成的。
P型半导体中掺杂了三价元素（如硼），N型半导体中掺杂了五价元素（如磷）。
当这两种材料接触时，会发生扩散作用，使得P型区域变得富含电洞，而N型区域变得富含自由电子。
这样就形成了PN结。
2. 二极管的工作原理当二极管正向偏置时，即P端连接正极，N端连接负极时，外加电压会使得PN结变窄，从而减小内部阻抗。
此时自由电子从N区向P区移动，同时空穴从P区向N区移动。
因此，在PN结附近形成了一个耗尽层（depletion layer），其中没有自由电子和空穴。
当外加电压越大，耗尽层就越窄，电流也就越大。
当二极管反向偏置时，即P端连接负极，N端连接正极时，外加电压会使得PN结变宽，从而增大内部阻抗。
此时自由电子不能通过PN结向P区移动，空穴也不能通过PN结向N区移动。
因此，在PN结附近形成了一个宽的耗尽层。
此时二极管处于截止状态，几乎没有电流通过。
3. 二极管的特性二极管具有单向导电性。
正向偏置时具有低内部阻抗和高导通能力；反向偏置时具有高内部阻抗和低导通能力。
因此，在实际应用中常用作整流器、稳压器等元件。
三、门电路原理1. 门电路的概念门电路是一种基本的数字逻辑电路，用于实现各种逻辑运算和控制功能。
门电路由若干个输入端和一个输出端组成。
2. 基本门电路类型常见的基本门电路有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）等。
与门：当所有输入都为高（1）时，输出为高（1）；否则输出为低（0）。
或门：当任意一个输入为高（1）时，输出为高（1）；否则输出为低（0）。
非门：将输入反转，即输入为高（1）时，输出为低（0）；输入为低（0）时，输出为高（1）。
二极管或门电路原理
二极管或门电路原理二极管是一种具有两个电极的电子器件，它具有单向导电性质，即只允许电流在一个方向上通过。
二极管是电子学中最基本的器件之一，广泛应用于各种电子电路中。
而门电路则是由逻辑门组成的电路，用于实现数字逻辑运算。
本文将介绍二极管和门电路的原理及其应用。
首先，我们来看一下二极管的原理。
二极管是由两种半导体材料组成的，通常为P型半导体和N型半导体。
P型半导体中的载流子主要是空穴，而N型半导体中的载流子主要是电子。
当P型半导体和N型半导体通过特定方式连接在一起时，形成了PN结。
在正向偏置下，即P型半导体连接正极，N型半导体连接负极时，PN结会导通，电流可以通过；而在反向偏置下，即P型半导体连接负极，N型半导体连接正极时，PN结会截止，电流无法通过。
这种单向导电性质使得二极管可以用于整流、稳压、开关等电路中。
其次，我们来介绍门电路的原理。
门电路是由逻辑门组成的电路，逻辑门是根据输入信号的不同组合产生不同输出信号的电子元件。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
与门的输出信号只有在所有输入信号都为高电平时才为高电平，否则为低电平；或门的输出信号只有在所有输入信号都为低电平时才为低电平，否则为高电平；非门的输出信号与输入信号相反；异或门的输出信号只有在输入信号不同时才为高电平，否则为低电平。
通过逻辑门的组合可以实现各种数字逻辑运算，如加法、减法、乘法、除法等。
最后，我们来探讨二极管和门电路的应用。
二极管广泛应用于整流电路中，将交流电转换为直流电；稳压电路中，保持电压稳定；开关电路中，控制电路的通断。
而门电路则广泛应用于数字电子系统中，如计算机、微处理器、数字信号处理器等，用于实现各种逻辑运算和控制。
综上所述，二极管和门电路是电子学中非常重要的元件和电路。
了解其原理和应用对于理解电子电路和数字逻辑运算非常重要。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解二极管和门电路的原理及其应用。
各种门电路、逻辑符号、逻辑表达式、真值表
各种门电路、逻辑符号、逻辑表达式、真值表1.二极管门电路1）二极管与门电路电路、逻辑符号、逻辑表达式、真值表逻辑表达式：Y=A•B或AB真值表Y A B00111112）二极管或门电路电路、逻辑符号、逻辑表达式、真值表逻辑表达式:Y=A+B真值表Y A B0011111112.C M O S门电路1）C M O S反相器电路及逻辑表达式YCMOS反相器逻辑功能：输入、输出状态相反；逻辑表达式：Y=A'.输入端噪声容限2）C M O S与非门电路及逻辑表达式3）C M O S或非门电路及逻辑表达式)(' =AB Y4）带缓冲级的C M O S门电路B=ABAY+'((')())='''5）漏极开路输出的门电路（O D 门）、逻辑符号及逻辑功能、应用（2）实现输出电平的变换OD 门)('=AB Y （1）“线与”的实现输出端逻辑式为：6）C M O S 传输门电路结构及逻辑符号7）几种常见的三态输出C M O S 门电路 三态反相器C ＝0, C '＝1时传输门截止，高阻态，输出v o ＝0。
C ＝1, C '＝0时传输门导通，输出v o ＝v I 。
3 –1–273.T T L门电路1)三极管反相器2)T T L反相器的电路结构和逻辑功能只要参数选择合理，当v I=V IL时，T截止，输出v O=V OH为高电平；当v I=V IH时，T饱和导通，输出v O=V OL为低电平.即:Y＝A'则输出和输入的逻辑关系为：AY'=3）扇出系数（F a n -o u t ）的计算4)输入端的负载特性OL(max)IL 1I I N ≤IL OL(max)1I I N ≤OH(max)IH 2I I N ≤IHOH(max)2I I N ≤则取N ＝min ｛N 1， N 2} 故一般对于TTL 门电路，若输入端通过电阻接地，一般: **➀当R P ≤0.7K Ω时,构成低电平输入方式； ➁当R P ≥1.5K Ω时,构成高电平输入方式。
二极管异或门电路
二极管异或门电路
二极管异或门电路是一种利用二极管来实现逻辑运算“异或”功能的电路。
在数字电路设计中，门电路是实现基本逻辑运算（如与、或、非）的单元模块。
而异或门是这些基本逻辑门之一，它执行的操作符合“异或”逻辑，即两个输入不同，输出为1；两个输入相同，输出为0。
具体来说，以下是异或门的真值表：
为了构建一个二极管异或门，可以按照以下逻辑表达式进行设
计：A㊉B=（AVB）Λ（「（AAB））,其中㊉表示异或操作，V表示或操作，A表示与操作，」表示非操作。
这意味着异或的结果可以通过组合与门、或门以及非门来得到。
在具体实现时，可能需要使用多个基础的逻辑门电路，并通过布线和组装来完成整个异或门的功能。
值得注意的是，尽管二极管可以用来制作简单的逻辑门，现代的数字电路通常不采用单独的二极管来实现逻辑门，而是使用更为先进的CMOS技术，这是因为
CMOS技术具有功耗低、速度快、集成度高等优点。
二极管或门电路
二极管或门电路二极管或门电路，也称为 OR 电路，是一种基本的逻辑门电路，用于将两个或多个输入信号进行逻辑或运算。
它接受两个或多个输入信号，输出信号为逻辑“1” 仅当任何一个输入信号为逻辑“1” 时。
当所有输入信号为逻辑“0” 时，输出信号将为逻辑“0”。
二极管或门电路由于其简单的电路设计和低成本而广泛使用。
通常使用二极管、晶体管和集成电路技术制造。
在数字电路中，它是常用的逻辑门电路之一，常用于组合电路的实现。
电路设计二极管或门电路通常由两个或多个输入组成，每个输入都有一个二极管和一个电阻器，连接到输出端。
当任何一个输入信号为逻辑“1”时，由于二极管的导通，输出电路的电压将被引入到低状态。
如果所有输入信号都为逻辑“0”，那么没有电流通过二极管，国际文艺复兴输出电路的高状态保持不变。
在这种情况下，输出电流可以通过一个附加的电阻器流回到电源，以确保输出电路达到其稳态。
对于更大的逻辑门电路，可以使用多个二极管或其他类型的电路元件来组成。
在这种情况下，每个输入信号将连接到多个逻辑门电路来产生单个输出信号。
逻辑门电路的复杂性可以逐渐增加，以适应更大的电路设计。
应用二极管或门电路应用广泛，可以在计算机、电子、汽车、航空器、医疗设备等各种领域中找到。
在计算机中，它经常用于组合逻辑电路，如加法器、比较器、多路器等。
在汽车中，或门电路可以用于制动灯的控制电路，以便在制动时点亮车灯。
在医疗设备中，或门电路可以用于控制和监测药物输送系统和设备。
总之，二极管或门电路是一种基本的逻辑门电路，可以将多个输入信号进行逻辑或运算。
其简单的设计和广泛的应用使其成为电子和计算机领域中的重要组成部分。
分立元件门电路
分立元件门电路分立元件门电路是电路中常用的一种基础电路，分立元件门电路指的是由多个分立元件组成的门电路。
所谓分立元件，指的是常用的电子元器件，如二极管、电容器、电阻器、晶体管等。
门电路是通过特定的逻辑运算实现输入与输出之间的控制，实现数字信号的处理。
门电路分为多种类型，例如与门、或门、非门、与非门、或非门等。
1. 二极管二极管是一种半导体器件，其内部存在 P 型和 N 型半导体材料，具有单向导电性能。
在门电路中，二极管通常被用于反相器电路和限制器电路。
反相器电路是将输入信号取反的电路，其基本原理是将输入信号通过二极管拉电路限制在特定电平范围内，通过负反馈的方式实现信号的反相。
反相器电路通常采用晶体管与二极管两个元件组成，晶体管为提供放大作用，二极管为实现反相作用。
限制器电路是将输入信号限制在一定范围内的电路，使用二极管组成的限制器电路可以将输入信号限制在一定的电平范围内，防止电路崩溃或烧毁。
2. 电容器电容器是一种储存电能的器件，其内部存在正极板和负极板，两极板之间隔以电介质。
在门电路中，电容器可以用于记忆电路和滤波器电路。
记忆电路是将输出信号储存下来，在需要时进行读取的电路。
使用电容器组成的记忆电路可以将输入信号储存下来，通过二极管和晶体管进行读取，实现特定的逻辑运算。
滤波器是将特定频率范围内的信号通过，将其他频率的信号滤除的电路。
使用电容器和电阻器组成的滤波器可以将输入信号限制在一定的频率范围内，例如低通滤波器可以将高频信号滤除，高通滤波器则可以将低频信号滤除。
电阻器是一种控制电流大小的器件，其内部存在一定的电阻，在门电路中，电阻器常用于进行电平转换和限流保护。
电平转换是将信号从一种电平转换为另一种电平的过程，常用于门电路之间的连接。
使用电阻器组成的电平转换电路可以将电平高低进行变换，确保电路之间的匹配。
4. 晶体管晶体管是一种半导体器件，其内部存在多个 PN 结构组成的结构，具有放大作用。
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R1 A
R2
R1B
1
+V CC R4
3
T2 4
1 1
33
D
A1
31
T1A
T 22A T22 B
13
T1 B
B1
L
A2
B2
3
1
2T 3 R3
4．集电极开路门（ OC门）
在工程实践中，有时需要将几个门的输出端并联使用，以实现与逻辑， 称为线与。普通的TTL门电路不能进行线与。 为此，专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。
（2）A、B、C中只要有一个为低电平0.3V时，则VP≈1V，从而使D4、 D5和T都截止，VL=VCC=5V，即输出高电平。
所以该电路满足与非逻辑关系，即： LABC
D1 A
B
D2
C
D3
R 3kΩ
P D4
D5
1
R1 4.7kΩ
+VCC（+5V） Rc 1kΩ
3
L
2T
2.2 TTL逻辑门电路
一、TTL与非门的基本结构及工作原理
第二章 逻辑门电路
2.1 基本逻辑门电路
一、二极管与门和或门电路
1．与门电路
+ VC C （ + 5V ）
D1 A
D2 B
R 3kΩ
L
A
&
L=A· B
B
二极管与门和或门电路的缺点： （1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差
+VCC （+5V）
+VCC （+5V）
该发射结导通，VB1=1V。所以T2、T3都截止。由于T2截止，流过RC2的 电流较小，可以忽略，所以VB4≈VCC=5V ，使T4和D导通，则有：
VO≈VCC-VBE4-VD=5-0.7-0.7=3.6（V）
实现了与非门的逻辑功能的另一方面：
输入有低电平时，输出为高电平。 综合上述两种情况，
该电路满足与非的
I IH
3 输出高电平
2
1 1
+ VC C R b1 4K
3
I IH
产品规定IOH=0.4mA。由此可得出： NOH称为输出高电平时的扇出系数。
NOH
IOH IIH
一般用NNOOL表≠示NO。H，常取两者中的较小值作为门电路的扇出系数，
五、TTL与非门举例——7400
7400是一种典型的TTL与非门器件，内部含有4个2输入端 与非门，共有14个引脚。引脚排列图如图所示。
（5）阈值电压Vth——电压传输特性的过渡区所对应的输入电压，即决定
电路截止和导通的分界线，也是决定输出高、低电压的分界线。
近似地：Vth≈VOFF≈VON 即Vi＜Vth，与非门关门，输出高电平； Vi＞Vth，与非门开门，输出低电平。 Vth又常被形象化地称为门槛电压。Vth的值为1.3V～1.４V。
压。即输入低电压的最大值。在产品手册中常称为输入低电平电压，用 VIL（max）表示。产品规定VIL（max）=0.8V。
（4）开门电平电压VON——是指输出电压下降到VOL（max）时对应的输入电
压。即输入高电压的最小值。在产品手册中常称为输入高电平电压，用 VIH（min）表示。产品规定VIH（min）=2V。
1．TTL与非门的基本结构
+ VC C （ + 5 V ） R
A
NP PN
B
NP
C
NP
+ VC C （ + 5 V ）
R b1
1
3
A
B
T1
C
+ VC C（ + 5 V ）
R c2
R c4
R b1
1.6kΩ
130Ω
4kΩ
V c2
1
3
T2 4
1
3
A
31
2T 2
D Vo
B
T1
C
Ve2
1
3
2T 3
R e2
1
△ △
+ VC C
R c2
R c4
R b1
V c2 1
3
T2 4
A
&
B
L
EN
3
A
31
2T 2
D L
B
T1 D1
3
1
2T 3
p
R e2
A
&
B
L
EN
1 EN
G
△
△
△
△
△
（2）三态门的应用
三态门在计算机总线结构中有着广泛的应用。 （a）组成单向总线， 实现信号的分时单向传送.
（b）组成双向总线，
A1
实现信号的分时双向传送。
1kΩ
输入级
中间级
输出级
2．TTL与非门的逻辑关系
（1）输入全为高电平3.6V时。
T2、T3导通，VB1=0.7×3=2.1（V ），
由于T3饱和导通，输出电压为：VO=VCES3≈0.3V
这时T2也饱和导通，
故有VC2=VE2+ VCE2=1V。 使T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻辑功能之一：
+VC C RP
&
L1
L
&
L2
+5V 27 0Ω
&
OC门进行线与时，外接上拉电阻RP的选择： （1）当输出高电平时，
RP不能太大。RP为最大值时要保证输出电压为VOH（min）， 由
得：
+ VCC RP
&
VOH
IIH &
…… ……
IIH
n
m
&
IIH
&
（2）当输出低电平时， RP不能太小。RP为最小值时要保证输出电压为VOL（max）， 由
3 2
充电
3 2
Vo CL
T4
1
截止
D 截止
T3
1
导通
+ VC C（ + 5 V ） R c4
3 2
3
2
放电
Vo CL
（ a）
（ b）
2．TTL与非门传输延迟时间tpd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
导通延迟时间tPHL——从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿 的中点所经历的时间。
截止延迟时间tPLH——从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿 的中点所经历的时间。
得：
n
所以： RP（min）＜RP＜RP（max）
+VCC RP
…… ……
&
VOL
IOL
& IIL
m
&
IIL
&
5．三态输出门
（1）三态输出门的结构及工作原理。
当EN=0时，G输出为1，D1截止，相当于一个正常的二输入端与非门， 称为正常工作状态。
当EN=1时，G输出为0，T4、T3都截止。这时从输出端L看进去，呈现 高阻，称为高阻态，或禁止态。
所以输出为低电平。
（2）当输入Vi为低电平0V时， T1截止，T2导通。所以输出电压为VOH=VDD-VT=8V，即输出为高电平。 所以电路实现了非逻辑。
2．NMOS门电路 （1）与非门
逻辑功能，即：
3.6V
A
LABC
B
C
1
R b1 4kΩ
5V 1V
31
T1 饱和
0.3V
Rc2 1.6 kΩ
1
4.3V
3
2T 2 截 止
1
R e2 1kΩ
+ VC C R c4 130 Ω
3
T2 4 导 通
D导通
Vo 3 3.6V 2T 3 截止
二、TTL与非门的开关速度
1．TTL与非门提高工作速度的原理 （1）采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。
iB 1
R b1
4kΩ
+ VC C Rc2 1 . 6 kΩ
3 .6 V
A B C
1
1V 1 .4 V
31
T1 β iB 1
0 .7 V
0 .3 V
3
2T 2
1
R e2 1kΩ
Vo
3
2T 3
（2）采用了推拉式输出级，输出阻抗比较小，可迅速给负载电容充放电。
T4
1
导通
D 导通
T3
1
截止
+ VC C（ + 5 V ） R c4
（2）拉电流负载。
当驱动门输出高电平时，
电流从驱动门拉出,流至
T4
负载门的输入端。
1
导通
拉电流增大时，RC4上的
D
压降增大，会使输出高 导通
电平降低。因此，把允
T3
许拉出输出端的电流定
1
义为输出高电平电流IOH。 截 止
+ VC C（ + 5 V ） R c4
R b1
3
4K
2 3
IO H =IE4
B1 EN 1
G1
DI
1
EN
EN
1
DO
EN
G2
总线
A2
B2
EN 2
D I / DO
A3
B3
EN3
总线 & G1 EN & G2 EN
& G3 EN
七、TTL集成逻辑门电路系列简介
1．74系列——为TTL集成电路的早期产品，属中速TTL器件。 2．74L系列——为低功耗TTL系列，又称LTTL系列。 3．74H系列——为高速TTL系列。 4．74S系列——为肖特基TTL系列，进一步提高了速度。如图示。