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使用二极管和三极管构成的逻辑门电路

时间:2023-06-27 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
今天我们讲讲简单的逻辑门电路。我们知道,逻辑门电路是指能够实现各种基本逻辑关系的电路。“与”、“或”、“非”这三种基本的,当然还有“与非”、“异或”、“同或”啦等

今天我们讲讲简单的逻辑门电路。我们知道,逻辑门电路是指能够实现各种基本逻辑关系的电路。“与”、“或”、“非”这三种基本的,当然还有“与非”、“异或”、“同或”啦等等。

今天就来看看用二极管、三极管构成的简单逻辑“与”、“或”、“非”门电路。

1、二极管与门

我们先来看看它的电路图:

poYBAGP8BYuAV9PDAAA-YKR-z_g489.png

上一期,我们分析过二极管的动态开关特性,同样的,这里的电路结构还是比较简单的。我们假设Vcc=5V,A、B输入端输入的高低电平分别为UIH=3V和UIL=0V,二极管VD1和VD2的正向导通压降为0.7V,Y为输出端。

分析:

①当我们在A和B输入端加的电压均为0V时,二极管VD1和VD2也都导通,则输出端Y的电压就是二极管两端为0.7V;

②当A和B端其中一个为低电平0V,一个为高电平3V。我们知道,二极管,谁阳极和阴极电压差大,谁就先导通。我们假设UA=0V,UB=3V,那么VD1就先导通,这样,Y点的电势就是0.7V,那么VD2因此截止。综上所述,输出端Y的电压也是0.7V;

③当A和B加的电压都是3V,那么,两个二极管VD1和VD2都处于导通的状态,互不影响。于是输出端Y的电压就是3.7V。

如果,我们规定3V以上是“高电平”,用逻辑“1”来表示;0.7V以下是“低电平”,用逻辑“0”来表示。可以得到Y、A、B三者之间存在“与的关系”。Y=AB。

我们看看逻辑电平表和真值表,下面也是我仿真的动态图。

poYBAGP8BZuAVxSsAALbFlJzsr0314.png

A/V
 B/V
 Y/V
 0
 0
 0.7
 03
 0.7
 3
 0
 0.7
 3
 3
 3.7
 A
 B
 Y
 
0
 000
 1
 0
 1
 0
 0
 
1
 11

2、二极管或门

我们首先来看看电路图:

pYYBAGP8BbGAYCcJAAA3TNS6FVM436.png

这里的参数和上面的一样,我们就直接来分析吧。

分析:

①当A和B输入的均为0V时,电路没电源,根本就不导通,输出端Y电压为0;

②当A和B输入端其中一个为3V时,假设UA=3V,UB=0V,VD1导通,VD2截止,此时输出端Y的电压为3-0.7=2.3V;

③当A和B输入的电压都是3V时,和上一个的电路一样,VD1和VD2均导通,所以输出端Y的电压为3-0.7=2.3V。

这里,我们仍然认为2.3V算是高电平。得到逻辑关系Y=A+B。我们看看逻辑电平表和真值表。

pYYBAGP8BbyANIGmAAHDvPoN2A8976.png

A/V
 B/V
 Y/V
 
0
 0
0
 0
 3
 2.3
 3
 0
 2.3
 
3
 3
2.3
 A
 B
 Y
 
0
 0
0
 
0
 
1
 11
0
 
1
 1
1
 
1
 

3、三极管非门

我们首先来看看电路图:

poYBAGP8BdeAPrSaAABhfYzPiLo029.png

有了上一期,我们分析三极管的开关特性,这里我们理解由三极管构成的非门就容易不少。

我们假设输入端电压高电平为5V,低电平就是0V,那么UA=0V时,三极管就是截止的,所以Vcc-Rc-Y构成回路,Y端输出电压就是高电平5V。当我们在A端输入电压5V时,假设参数很理想,使得三极管处于饱和状态,此时输出端Y的电压就是UCES=0.3V,低电平。

poYBAGP8BeiAfhVDAAMR8JG1Yu8617.png

今天的内容就到这里,我们下期再见。

(责任编辑:admin)
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