使用二極管和三極管構(gòu)成的邏輯門電路

今天我們講講簡單的邏輯門電路。我們知道，邏輯門電路是指能夠?qū)崿F(xiàn)各種基本邏輯關(guān)系的電路。“與”、“或”、“非”這三種基本的，當(dāng)然還有“與非”、“異或”、“同或”啦等等。

今天就來看看用二極管、三極管構(gòu)成的簡單邏輯“與”、“或”、“非”門電路。

1、二極管與門

我們先來看看它的電路圖：

上一期，我們分析過二極管的動態(tài)開關(guān)特性，同樣的，這里的電路結(jié)構(gòu)還是比較簡單的。我們假設(shè)Vcc=5V，A、B輸入端輸入的高低電平分別為UIH=3V和UIL=0V，二極管VD1和VD2的正向?qū)▔航禐?.7V，Y為輸出端。

分析：

①當(dāng)我們在A和B輸入端加的電壓均為0V時，二極管VD1和VD2也都導(dǎo)通，則輸出端Y的電壓就是二極管兩端為0.7V;

②當(dāng)A和B端其中一個為低電平0V，一個為高電平3V。我們知道，二極管，誰陽極和陰極電壓差大，誰就先導(dǎo)通。我們假設(shè)UA=0V，UB=3V，那么VD1就先導(dǎo)通，這樣，Y點的電勢就是0.7V，那么VD2因此截止。綜上所述，輸出端Y的電壓也是0.7V;

③當(dāng)A和B加的電壓都是3V，那么，兩個二極管VD1和VD2都處于導(dǎo)通的狀態(tài)，互不影響。于是輸出端Y的電壓就是3.7V。

如果，我們規(guī)定3V以上是“高電平”，用邏輯“1”來表示;0.7V以下是“低電平”，用邏輯“0”來表示?？梢缘玫結(jié)、A、B三者之間存在“與的關(guān)系”。Y=AB。

我們看看邏輯電平表和真值表，下面也是我仿真的動態(tài)圖。

2、二極管或門

我們首先來看看電路圖：

這里的參數(shù)和上面的一樣，我們就直接來分析吧。

分析：

①當(dāng)A和B輸入的均為0V時，電路沒電源，根本就不導(dǎo)通，輸出端Y電壓為0;

②當(dāng)A和B輸入端其中一個為3V時，假設(shè)UA=3V，UB=0V，VD1導(dǎo)通，VD2截止，此時輸出端Y的電壓為3-0.7=2.3V;

③當(dāng)A和B輸入的電壓都是3V時，和上一個的電路一樣，VD1和VD2均導(dǎo)通，所以輸出端Y的電壓為3-0.7=2.3V。

這里，我們?nèi)匀徽J(rèn)為2.3V算是高電平。得到邏輯關(guān)系Y=A+B。我們看看邏輯電平表和真值表。

3、三極管非門

我們首先來看看電路圖：

有了上一期，我們分析三極管的開關(guān)特性，這里我們理解由三極管構(gòu)成的非門就容易不少。

我們假設(shè)輸入端電壓高電平為5V，低電平就是0V，那么UA=0V時，三極管就是截止的，所以Vcc-Rc-Y構(gòu)成回路，Y端輸出電壓就是高電平5V。當(dāng)我們在A端輸入電壓5V時，假設(shè)參數(shù)很理想，使得三極管處于飽和狀態(tài)，此時輸出端Y的電壓就是UCES=0.3V，低電平。

今天的內(nèi)容就到這里，我們下期再見。