二极管与、或门,三极管非门电路原理
二极管与门和三极管非门电路原理
二极管与门和三极管非门电路原理
二极管与门电路原理
如图: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,那幺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,那幺Uy应当为3.7v,此时D2将导通,那幺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,那幺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,那幺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。
二极管或门电路原理
如图,这里取Vss = 0v,不取-10v1、当Ua=Ub=0v时,D1,D2都截至,那幺y点为0v.2、当Ua=3v,Ub=0v时,此时D1导通,Uy=3-0.7=2.3v,D2则截至同理Ua=0v,Ub=3v时,D2导通,D1截至,Uy=2.3v.3、当。
三极管和二极管组成的逻辑门电路
三极管和二极管组成的逻辑门电路鉴于简化电路的需要,整理了一套用三极管、二极管、电阻组成的逻辑门电路,可实现2输入或3输入的AND,OR,NAND,NOR,EXOR操作。
为了便于记忆,我们把上面的每个电路用一个符号来代替有了这套东西作为基础,我们可以进行下一步更深入的探讨,可以从做一个加法器入手。
一个简单的二进制加法如下:我们现在需要把它的结果分为两位,一个是加法位,一个是进位位。
分别如下进位位的逻辑跟逻辑与门一样,这就很好办了。
加法位跟或门逻辑较相似,除了右下角的0逻辑不一样。
也跟与非门较相似,除了左上角的0的逻辑不一样。
我们把它们组合下现在的输入输出情况如下:从结果中看出,可以把或门和与非门输出进行与门逻辑组合,就得到了我们的加法位的正确输出结果这种组合就叫做异或门。
现在我们加法的加法位和进位位都可以用电路来表示了,现在组合成的加法器如下:这种组合就满足了我们对一位二进制的加法的需求,下面我们用下面这种简单的表达方式表达上面的加法器,比较简单明了:为什么叫半加器呢,因为目前位置它只能计算一位的加法,而大多数情况下,我们需要计算多位的二进制加法,它现在还不成熟。
多位加法中,除了第一位,后面每一位的加法都可能跟前面1位的的进1数进行相加。
因此除了计算它本身的加法外,还要跟进位进行相加。
我们现在把逻辑组合如下现在我们可以得出一个完整的二进制加法中任意一位的逻辑了。
既然它成熟了,我们可以把它叫做全加器了。
如下:一个全加器就完成了。
每个全加器的进位输出都是都是后面一位的进位输入,一个串一个,第一个加法的进位输入为0.最后一个进位输出,判断有没溢出。
以8位为单位,我们也可以做16位加法,只要两个8位相连就可以了。
有了加法器,后面就可以考虑考虑设计一下寄存器了。
三极管, 二极管, 逻辑门电路。
各种门电路
门电路——用以实现各种基本逻辑关系的电子电路正逻辑——用1 表示高电平、用0 表示低电平负逻辑——用0 表示高电平、用1 表示低电子的情况。
2.2 分立元件门电路2.2.1 二极管的开关特性图2.2.1二极管静态开关电路及其等效电路(a)电路图(b) 输入高电平时的等效电路(c)输入低电平时的等效电路二、动态开关特性在高速开关电路中,需要了解二极管导通与截止间的快速转换过程。
图2.2.2二极管动态开关特性(a)电路图(b)输入脉冲电压波形(c)实际电流波形当输入电压U I由正值U F跃变为负值U R的瞬间,V D并不能立刻截止,而是在外加反向电压U R作用下,产生了很大的反向电流I R,这时i D=I R≈- U R/R ,经一段时间t rr后二极管V D才进人截止状态,如图3. 2. 3 (c) 所示。
通常将t rr称作反向恢复时间。
产生t rr的主要原因是由于二极管在正向导通时,P 区的多数载流子空穴大量流入N 区,N 区的多数载流子电子大量流入P 区,在P 区和N 区中分别存储了大量的电子和空穴,统称为存储电荷。
当U I由U F跃变为负值U R 时,上述存储电荷不会立刻消失,在反向电压的作用下形成了较大的反向电流I R ,随着存储电荷的不断消散,反向电流也随之减少,最终二极管V D转为截止。
当二极管V D由截止转为导通时,在P 区和N 区中积累电荷所需的时间远比t rr小得多,故可以忽略。
2. 2. 2 三极管的开关特性一、静态开关特性及开关等效电路2. 3.1 二极管门电路一、二极管与门电路图2.3.1二极管与门的工作原理二、二极管或门电路图2.3.2二极管或门的工作原理(a)电路图(b)逻辑符号(c)工作波形表2.3.1 或门输入和输出的逻辑电平表2.3.2 或门的真值表2.3.2 三极管非门电路图2.3.3三极管非门的工作原理(a)电路图(b)逻辑符号(c)工作波形表 2.3.3 非门的真值表2.3.3组合逻辑门电路图2.3.4与非门电路及其逻辑符号(a)电路图(b)逻辑符号二、或非门电路列出其真值表图2.3.5 或非门电路及其逻辑符号(a)电路图(b)逻辑符号2 . 4 . 1 TTL 与非门内部电路只需了解原理,外部特性要掌握。
三极管 或非门
三极管或非门【实用版】目录1.三极管的基本概念2.三极管的工作原理3.或非门的基本概念4.或非门的工作原理5.三极管与或非门的关系正文1.三极管的基本概念三极管,又称双极型晶体管,是一种常见的半导体元器件。
它具有三个控制电极,分别是发射极、基极和集电极。
根据电流放大系数不同,三极管可以分为两类:NPN 型和 PNP 型。
在数字电路和模拟电路中,三极管被广泛应用。
2.三极管的工作原理三极管的工作原理主要基于 P-N 结的导通和截止。
当发射极与基极之间的电压大于一定的值(通常称为发射极电压),发射极的电子会进入基极,再从基极进入集电极。
这样,电流就在三极管中产生了。
通过改变基极的电流,可以控制集电极的电流,实现信号的放大和开关控制。
3.或非门的基本概念或非门是一种逻辑门,它有 2 个输入端和 1 个输出端。
当输入端有1 个或 2 个高电平时,输出端为低电平;当输入端全为低电平时,输出端为高电平。
或非门在数字电路中具有广泛的应用,常用于实现逻辑运算和信号处理。
4.或非门的工作原理或非门的工作原理基于三极管的导通和截止。
以 NPN 型三极管为例,当输入端有高电平时,发射极与基极之间的电压大于发射极电压,三极管导通,输出端为低电平。
当输入端全为低电平时,发射极与基极之间的电压小于发射极电压,三极管截止,输出端为高电平。
通过三极管的工作状态,实现了或非逻辑运算。
5.三极管与或非门的关系从上述内容可以看出,三极管是实现或非门的基础元器件。
通过三极管的工作原理,可以实现或非逻辑运算。
同时,或非门在数字电路和模拟电路中有着广泛的应用,这也促进了三极管的发展和应用。
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。
门电路
门电路
EXIT
门电路
a)RI很小时,RI两端的电 压很小,此时相当于输入端
输入低电平。则T2管截止。
U RI
RI (VCC U BE ) RI R1
RI (VCC U BE ) R1
RI增大, RI两端的电压增大。
使vi=0.7V时的RI称为关门电阻, 记为ROFF。
EXIT
门电路
低电平 1
正逻辑体制
负逻辑体制
EXIT
门电路
2.2二极管和三极管的开关特性
主要要求:
理解二极管、三极管的开关特性。 掌握二极管、三极管开关工作的条件。
EXIT
门电路
2.2.1 半导体二极管的开关特性
ui/V uo/V
逻辑电平
0 0.7 0.3 1
3 3.7 55
真值表 ui uo
00 11
二极管开关电路
t
EXIT
门电路
三、抗饱和三极管简介
C
C
SBD
B
B
E
E
抗饱和三极管的开关速度高
① 没有电荷存储效应 ② S在BD普的通导三通极电管压的只基有极0和.4 V集而电非极之0.7间V并, 接一因个此肖特UB基C =势0垒.4二V 极时管,(S简BD称便S导BD通),。使
UBC 钳在 0.4 V 上,降低了饱和深度。
EXIT
2.2.2半导体三极管的开关特性门电路
一、三极管的开关作用及其条件
iC 临界饱和线 放大区
uI=UIL
+ uBE
三怎极样管控为制什它么饱和I的能C(sMa开用t) T和作关开S ?关?Q
-
区
O UCE(sat)
数字电路 第二章门电路
DA
DB B
DC
Y
C
R
–5v
第2章 2.2
由以上分析可知: 只有当A、B、C全为 低电平时,输出端才 为低电平。正好符合
或门的逻辑关系。
A
B C
>1
Y
Y= A+B+C
三、 非门电路
第2章 2.2
RA A
RB
+5V
Rc uY=0.3V 设 uA= 3.6V,T饱和导通
• Y
uY= 0.3V
T
Y= 0
3. CMOS与非门
TP1 与TP2并联,TN1 与TN2串联;
当AB都是高电平时TN1 与TN2
TP2
同时导通TP1 与TP2同时截止;
输出Y为低电平。
当AB中有一个是低电平时, B
TN1 与TN2中有一个截止,
TP1 与TP2中有一个导通, 输出Y为高电平。
A
第2章 2. 3
+VDD
TP1 Y
正逻辑:L=0,H=1 ; 负逻辑:H=0,L=1 。
2. 1 半导体二极管、三极管和 MOS管的开关特性
一、理想开关的开关特性: 1 .静态特性 2. 动态特性
二、半导体二极管的开关特性 1.静态特性:
半导体二极管的结构示意图、符号和伏安 特性
一、二极管等效模型
(b)为理想二极管+恒压源模型 (c)为理想二极管模型
当D、S间加上正 向电压后可产生 漏极电流ID 。
第2章 2. 1
UDS
。
S UGS G
D ID
N++
NN++
N型导电沟道
耗尽层
第三章门电路
2) 工作原理 VA=0V
“0” (0V) A G
+VDD S
VGS< VGS(th) <0
导通
T2 PMOS
D
“1”
D
F (+VDD)
T1 NMOS
S
VGS< VGS(th) >0
截止
VA= VDD
“1” A
G
(+VDD)
+VDD S
VGS> VGS(th) <0
截止
T2 PMOS
D F “0”
VGS(th)P VI VDD ,T2导通
所以VI 在0 ~ VDD ,T1和T2至少一个导通 VI VO之间为低电阻
双向模拟开关
3.5 TTL门电路 3.5.1 半导体三极管的开关特性
双极型三极管的开关特性 (BJT, Bipolar Junction Transistor)
双极型三极管的基本开关电路
低电平:VIL=0
• VI=VIH D截止,VO=VOH=VCC
• VI=VIL D导通,VO=VOL=0.7V
3.2 分立元件门电路
3.2.2 二极管与门
+5V
VA
VB
VF
3V A
R 3.9K
D1
0V
F 0V
0V 0.7V 3V 0.7V
D2
0V B
3V 0V 0.7V 3V 3V 3.7V
逻辑变量
• 只用于IC内部电路
•数字集成电路:在一块半导体基片上制作出一 个完整的逻辑电路所需要的全部元件和连线。 使用时接:电源、输入和输出。数字集成电路 具有体积小、可靠性高、速度快、而且价格便 宜的特点。
三极管 或非门
三极管或非门(原创实用版)目录1.三极管的概述2.三极管的工作原理3.或非门的概念4.或非门的工作原理5.三极管与或非门的关系正文1.三极管的概述三极管,又称双极型晶体管(BJT),是一种常见的半导体元器件。
它具有三个控制电极,分别是发射极(Emitter,E)、基极(Base,B)和集电极(Collector,C)。
根据电流放大系数不同,三极管可以分为两类:NPN 型和 PNP 型。
在数字电路和模拟电路中,三极管有着广泛的应用。
2.三极管的工作原理三极管的工作原理主要基于电子和空穴在 P 型半导体和 N 型半导体之间的运动。
当发射极施加正向电压时,发射极的电子会进入基极,基极的电子会进入集电极。
如果基极施加负向电压,那么基极的电子就不会进入集电极,从而实现对电流的控制。
根据电流放大系数不同,三极管可以分为两类:NPN 型和 PNP 型。
3.或非门的概念或非门(NOR gate)是一种逻辑门,它具有两个输入端和一个输出端。
当两个输入端同时为 1 时,输出端为 0;当两个输入端有一个为 0 时,输出端为 1。
或非门可以用于实现逻辑“与非”的功能,即当 A 与 B 同时为 1 时,输出为 0;当 A 与 B 有一个为 0 时,输出为 1。
4.或非门的工作原理或非门的工作原理是基于两个输入信号的逻辑运算。
当输入端 A 和B 同时为 1 时,输出端为 0;当输入端 A 和 B 有一个为 0 时,输出端为 1。
或非门的实现可以用三极管来完成。
在或非门中,两个输入信号分别作用于两个三极管的基极,输出信号则连接到另一个三极管的集电极。
通过调整三极管的电流放大系数和电阻值,可以实现或非门的逻辑功能。
5.三极管与或非门的关系三极管是或非门实现的基础元件之一。
在或非门的实现过程中,可以利用三极管来实现逻辑运算。
通过连接多个三极管,可以构建出复杂的逻辑电路,从而实现或非门等逻辑功能。
与非门
DTL与非门电路:常将二极管与门和或门与三极管非门组合起来组成与非门和或非门电路,以消除在串接时产生的电平偏离,并提高带负载能力。
图2.1.5所示就是由三输入端的二极管与门和三极管非门组合而成的与非门电路。
其中,作了两处必要的修正:(1)一将电阻Rb换成两个二极管D4、D5,作用是提高输入低电平的抗干扰能力,即当输入低电平有波动时,保证三极管可靠截止,以输出高电平。
(2)二是增加了R1,目的是当三极管从饱和向截止转换时,给基区存储电荷提供一个泻放回路。
该电路的逻辑关系为:(1)当三输入端都接高电平时(即VA=VB=VC=5V),二极管D1~D3都截止,而D4、D5和T导通。
可以验证,此时三极管饱和,VL=VCES≈0.3V,即输出低电平。
(2)在三输入端中只要有一个为低电平0.3V时,则阴极接低电平的二极管导通,由于二极管正向导通时的钳位作用,VP≈1V,从而使D4、D5和T都截止,VL=VCC=5V,即输出高电平。
可见该电路满足与非逻辑关系,即:把一个电路中的所有元件,包括二极管、三极管、电阻及导线等都制作在一片半导体芯片上,封装在一个管壳内,就是集成电路。
图2.1.5就是早期的简单集成与非门电路,称为二极管—三极管逻辑门电路,简称DTL电路。
TTL逻辑门电路:DTL电路虽然结构简单,但因工作速度低而很少应用。
由此改进而成的TTL电路,问世几十年来,经过电路结构的不断改进和集成工艺的逐步完善,至今仍广泛应用,几乎占据着数字集成电路领域的半壁江山。
TTL与非门的基本结构及工作原理1.TTL与非门的基本结构我们以DTL与非门电路为基础,根据提高电路功能的需要,从以下几个方面加以改进,从而引出TTL与非门的电路结构。
首先考虑输入级,DTL是用二极管与门做输入级,速度较低。
仔细分析我们发现电路中的Dl、D2、D3、D 4的P区是相连的。
我们可用集成工艺将它们做成—个多发射极三极管。
这样它既是四个PN结,不改变原来的逻辑关系,又具有三极管的特性。
第3章 门电路(打印)
噪声容限
74系列典型值为:
VOH(min) = 2.4V
VOL(max) = 0.4V
VIH(min) = 2.0V VIL(max) = 0.8V VNH=0.4V VNL=0.4V
VNL =VIL(max) - VOL(max) VNH =VOH(min) - VIH(min)
二、输入特性
iIL iIH
四、输入负载特性 输入端 “1”,“0”?
ui
RP
简化电路
A
R1
VCC
ui
ui
T1
RP
be
2
be 0
5
RP
RP较小时
RP ui (Vcc Von ) RP R1
当RP<<R1时, ui ∝ RP
简化电路
A
R1
VCC
ui
ui
T1
RP
1.4V
be
2
be 0
5
RP
RP增大时
Ruiui≥UT (1.4V)时,输入变高, 由于钳位作用, ui 动态固定为1.4V 。
N1 ≤ IOH /IIH N1 ≤400μA/40μA=10
前级输出为 低电平时
前级
后级
IOL IIL
N2
IIL
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
试验三二极管和三极管组成的逻辑门电路
实验三 二极管和三极管组成的逻辑门电路一、【实验目的】1、 熟悉并掌握由二极管、三极管组成的逻辑门的电路。
2、 理解PN 结对数字信号的影响。
3、 掌握数字电路实验装置的使用办法。
二、【实验器材】 数字电路实验台、XC4320双踪示波器 三、【实验内容】(一) 二极管与门电路实验步骤:1、 按下图所示连好电路。
2、 检查无误后,按如图所列真值表设置开关K1、K2,开关闭合表示“0”,开关断开表示“1”,检查每次输出端(发光二极管)的状态,发光二极管LED 亮表示“1”,灭则表示“0”,填入表中。
电路图 真值表3、 根据真值表和逻辑关系,总结出二极管与门电路的功能(二) 二极管或门电路 实验步骤:1、 按下图所示连好电路。
2、 检查无误后,按如图所列真值表设置开关K1、K2,开关闭合表示“1”,开关断开表示“0”,检查每次输出端(发光二极管)的状态,发光二极管LED 亮表示“1”,灭则表示“0”,填入表中。
电路图 真值表 3、 根据真值表和逻辑关系,总结出二极管或门电路的功能。
(三) 三极管非门电路 实验步骤:1、 按下图所示连好电路。
2、 检查无误后,按如图所列真值表设置开关K1,开关闭合表示“1”,开关断开表示“0”,检查每次输出端(发光二极管)的状态,发光二极管LED 亮表示“1”,灭则表示“0”,填入表中。
真值表3、 根据真值表和逻辑关系,总结出三极管非门电路的功能。
(四) 三极管与非门电路 实验步骤:1、 按下图所示连好电路。
2、 检查无误后,按如图所列真值表设置开关K1、K2,开关闭合表示“0”,开关断开表示“1”,检查每次输出端(发光二极管)的状态,发光二极管LED 亮表示“1”,灭则表示“0”,填入表中。
真值表3、 根据真值表和逻辑关系,总结出三极管与门电路的功能。
(五) 三极管或非门电路 实验步骤:1、 按下图所示连好电路。
2、 检查无误后,按如图所列真值表设置开关K1、K2,开关闭合表示“1”,开关断开表示“0”,检查每次输出端(发光二极管)的状态,发光二极管LED 亮表示“1”,灭则表示“0”,填入表中。
数字电路-门电路
八、TTL门的动态特性:
传输延迟时间:输出波形相对于输入波形滞后的时间:50ns
通常把输出电压由高电平变为低电平的传输延迟时间记作tPHL, 由低电平变为高电平的传输延迟时间记作tPLH。
在此TTL非门中,由于输出管T5工作在深度饱和状态,所以 tPLH>tPHL。 一般在器件手册上给出的是平均传输延迟时间tpd。 其定义为:tpd=(tPHL+tPLH)/2
正逻辑:用高电平表示逻辑1,用低电平表示逻辑0 负逻辑:用低电平表示逻辑1,用高电平表示逻辑0
Vcc
Vo VI
S
2.2 半导体二极管和三极管的开关特性 2.2.1 半导体二极管开关特性
2.2.2、晶体三极管开关特性
截止区时,内阻很大,相当于开关断开状态; 饱和区时,内阻很低,相当于开关接通状态。
饱和区 iC (mA)
i CS
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
iBS 放大区
Vi
Vo
Q iBQ
iB VBE
0 VCES 截止区
M ICEO VCC VCE (V)
VBE<VT
IB=ICBO≈0 IC=ICEO≈0 VCE≈VCC
VBE=VBES=0.7V
IC=ICS VCE=VCES≈0.2V
IB
I BS
VCC
Rc
二、三极管的开关时间:
实际中,晶体三极管也是有惰性的开关,截止状 态和饱和状态之间的转换不能在瞬间完成。
四、输入特性:
+VCC R1 4k II
Vi
T1
be2
D1
be5
当VI<0.6v时,T2和T5管截止, 当VI=VIL=0.3v时, 输入低电平电流为
基本逻辑门电路
基本逻辑门电路(与门,或门,非门)介绍基本逻辑门电路(1).与门在逻辑问题中,如果决定某一事件发生的多个条件必须同时具备事件才能发生,则称这种因果关系为与逻辑。
例如,在图8-1所示电路中,开关A和B串联控制灯Y。
显然,仅当两个开关均闭合时(条件),灯才能亮(结果)。
否则,灯灭。
实现与逻辑关系的电路称为与门电路,如图8-2所示的是最简单的二极管与门电路。
A、B是它的两个输入端,Y是输出端。
也可以认为A、B是它的两个输入变量,Y是输出变量。
假设输入信号低电平为0 V,高电平为3 V,按输入信号的不同可有下述几种情况(忽略二极管正向压降)。
图8-1 与逻辑电路图8-2 二极管与门电路①输入端全为高电平,D A、D B均导通,则输出V Y=3V。
②输入端有一个或两个为低电平。
例如V A=0V,V B=3V时,DA先导通,这时承受反向电压而截止,输出V Y=0V。
可见,只有当输入端A、B全为高电平1时,才输出高电平1,否则输出端均为低电平0,这合乎与门的要求。
将逻辑电路所有可能的输入变量和输出变量间的逻辑关系列成表格,如表8-1所示,称为真值表。
表8-1 与门真值表A B Y000010100111上述逻辑关系可用逻辑表达式描述为:Y=A•B (8-1) 式中小圆点“•”表示A、B的与运算,也表示逻辑乘。
在不致引起混淆的前提下,“•”常被省略。
在某些文献中,也有用符号∧表示与运算的。
图8-3所示为两输入端的与门逻辑符号。
与门也可有两个以上的输入端。
式中小圆点“•”表示A、B的与运算,也表示逻辑乘。
在不致引起混淆的前提下,“•”常被省略。
在某些文献中,也有用符号∧表示与运算的。
图8-3所示为两输入端的与门逻辑符号。
与门也可有两个以上的输入端。
门电路的逻辑关系也可以用波形图来描述,如图8-4所示。
图8-3 与门逻辑符号图8-4 与门波形图2.或门在逻辑问题的描述中,如果决定某一事件发生的多个条件中,只要有一个或一个以上条件成立,事件便可发生,则称这种因果关系为或逻辑。
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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。