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逻辑门电路知多少?

高工
2021-08-19 11:03:24     打赏

在数字电路中,门电路是数字电路的基本单元,很多复杂的数字电路都是由这些基本的单元组成的。最基本的门电路是与门或门非门

这3种基本的逻辑门电路通过相互组合,还能组合出与非门或非门同或门异或门等。
门电路是这样的一种电路,它的输入输出只有两种状态,要么是0,要么是1,通常是这样规定的,1为高电平,0为低电平。

门电路是逻辑电路,它规定输入的信号要满足某种逻辑关系时,才会有信号输出。下面跟着电路菌一起看看这几种门电路的特点吧!

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与门电路能实现“与”逻辑关系,与门有两个以上的输入端,一个输出端,与门电路的逻辑符号如下图(a)所示。

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与门电路可以由上图(b)的二极管和电阻器电路实现,与门电路的输入端都输入1(高电平)时,输出端Y才会输出1,否则输出端Y输出0,

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例如,在上图中,与门电路输入0和1,假设电源电压为+5V,那5V就是高电平,0V是低电平,只要其中任意一个二极管导通,输出端Y就会被钳位为0.2V(低电平)。

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只有当两个二极管截止时,输出端Y才输出5V(高电平),这就是与门。与门电路用数学表达式可以表示为:

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我们可以把输入输出有可能的取值用一个表(真值表)列出来:

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真值表是用来表示输入输出之间全部可能状态的表格,在数字电路分析过程当中经常使用,在真值表中可以看出输入输出全部有可能的取值。

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或门电路能实现“或”逻辑关系,或门电路的逻辑符号如下图(a)所示。

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或门电路可由上图(b)的电路实现,或门电路的输入端只要有一个为1(高电平)时,输出端Y就会输出1;当输入端都为0时,输出端Y输出0。

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例如,在上图中,当输入低电平(0V)时,两个二极管截止,输出端为低电平。


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而当输入端的输入任意一个为高电平(1)时,就会有一个二极管导通,输出端Y就会钳位为高电平(4.8V),这就是或门,或门电路用数学表达式可以表示为:

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或门电路的真值表是这样的:

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非与门电路能实现“非”逻辑关系,非门只有一个输入端,一个输出端,非门电路的逻辑符号如下图(a)所示。

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非门电路可以由上图(b)的三极管电路来实现,当非门电路输入高电平(1)时,输出端会输出低电平(0)。

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如上图所示,上图的三极管是NPN型三极管,当输入端输入0V时(低电平),三极管就会进入截止状态,输出端就会5V(高电平)。

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而当输入端如果输入5V时(高电平),三极管会进入饱和状态,集电极和****极压降很小,就像是开关闭合,所以输出端Y为低电平。

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文章上面是最基本的三种逻辑门电路,当这三种门电路之间进行相互组合,还能组成其它与非门、或非门、同或门、异或门等门电路。

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如下图所示,当与门和非门进行组合时,就成了与非门

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如下图所示,当或门和非门进行组合时,就成了或非门

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而当四个与非门进行相互组合时,可以组合成异或门电路,如下图所示。

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异或门的特点是:同为0,异为1。也就是说当两个输入都为0或者都为1时,输出就为0;而当两个输入一个是0,另一个是1时,输出就为1。

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当三个与非门和一个与门进行组合时,可以组合成同或门电路,如下图所示。

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同或门的特点是:同为1,异为0。也就是说当两个输入都为0或都为1时,输出才为1,如果两个输入一个是0,另一个是1时则输出为0。

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没想到吧,就三个与、或、非门组合起来还能玩出这么多花样!




关键词: 门电路     与门     非门    

工程师
2021-08-19 20:01:06     打赏
2楼

感谢楼主分享


工程师
2021-08-19 20:14:29     打赏
3楼

学习到了


工程师
2021-08-19 20:20:25     打赏
4楼

谢谢楼主分享


工程师
2021-08-19 20:52:37     打赏
5楼

感谢楼主分享


工程师
2021-08-19 21:03:53     打赏
6楼

谢谢分享


工程师
2021-08-19 22:52:43     打赏
7楼

数字电路的基础~


工程师
2021-08-19 22:58:06     打赏
8楼

不同型号的IC实现不同的逻辑功能,我用过不少


工程师
2021-08-19 23:04:08     打赏
9楼

我觉得数字电路,还是比模拟器件好玩


工程师
2021-08-19 23:10:46     打赏
10楼

讲解得生动形象,不错~


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