二極管的基本應(yīng)用——門電路

二極管的單向?qū)щ娦允蛊湓谡鳌⑾薹Q位、開關(guān)、檢波和續(xù)流等電路中有著廣泛的應(yīng)用。為了讓小伙伴們更好的理解和掌握二極管的工作原理，我們將在后續(xù)推出系列專題分別討論二極管在這些功能電路中的應(yīng)用情況。本期為門電路篇。

門電路

1、什么是門電路？

答： 在數(shù)字電子技術(shù)中，用于實(shí)現(xiàn)基本和復(fù)合邏輯運(yùn)算的單元電路被稱為門電路或邏輯門(Logic Gate)。門電路是數(shù)字集成電路中最基本的邏輯單元。

2、門電路有哪些？

答：常用的門電路包括：與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等。這里主要介紹由二極管構(gòu)成的與門、或門。

3、二極管門電路的工作原理是什么？（為簡化分析，以下均假設(shè)二極管為理想的）

與門電路

電路：

工作原理：

以二輸入為例，分析電路的輸入信號(hào)不同時(shí)的情況

（1）當(dāng)VA=VB=0V時(shí)，

UDA=UDB=5V， DA 、DB 均導(dǎo)通， VF=0V。

（2）當(dāng)VA =0V， VB=3V時(shí)，

UDA= 5V， UDB=2V，

注意：當(dāng)幾個(gè)二極管共陽極或共陰極連接時(shí)，承受正向電壓高的二極管優(yōu)先導(dǎo)通。

則DA 因承受正向?qū)妷捍蠖鴥?yōu)先導(dǎo)通，使 VF=0V；此時(shí)，UDB= -2V， 則DB 截止，VF=0V。

（3）當(dāng)VA =3V， VB=0V時(shí)，

與情況（2）類似，UDA= 2V， UDB=5V， 則DB 因承受正向?qū)妷捍蠖鴥?yōu)先導(dǎo)通，使 VF=0V；此時(shí)，UDA= -2V， 則DA 截止，VF=0V。

（4）當(dāng)VA = VB=3V時(shí)，

UDA=UDB=2V， DA 、DB 均導(dǎo)通， VF=3V。

綜合以上分析過程，列于下表

若3V用于表示邏輯1，0V表示邏輯0，可得如下的真值表：

可見有0出0，有1出1，即為與邏輯。

與邏輯的符號(hào)如下：

或門電路

電路：

工作原理 ：

以二輸入為例，分析電路的輸入信號(hào)不同時(shí)的情況（1）當(dāng)VA=VB=0V時(shí)，

UDA=UDB=0V， DA 、DB 均截止， VF=0V。

（2）當(dāng)VA =0V， VB=3V時(shí)，

UDA= 0V， UDB=3V，

注意：當(dāng)幾個(gè)二極管共陽極或共陰極連接時(shí)，承受正向電壓高的二極管優(yōu)先導(dǎo)通。

則DB 因承受正向?qū)妷捍蠖鴥?yōu)先導(dǎo)通，使 VF=3V；此時(shí)，UDA= -3V， 則DA 截止，VF=3V。

（3）當(dāng)VA =3V， VB=0V時(shí)，

與情況（2）類似，UDA= 3V， UDB=0V， 則DA 因承受正向?qū)妷捍蠖鴥?yōu)先導(dǎo)通，使 VF=3V；此時(shí)，UDB= -3V， 則DB 截止，VF=3V。

（4）當(dāng)VA = VB=3V時(shí)，

UDA=UDB=3V， DA 、DB 均導(dǎo)通， VF=3V。 綜合以上分析過程，列于下表

若3V用于表示邏輯1，0V表示邏輯0，可得如下的真值表：

可見有1出1，全0出0，即為或邏輯。

或邏輯的符號(hào)如下：