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三极管与或非门(二极管构成与非门)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-22 00:44   点击:91  编辑:admin   手机版

1. 二极管构成与非门

门电路也即数字逻辑电路。

20世纪初首先得到推广应用的电子器件是真空电子管。它是在抽成真空的玻璃或金属外壳内安置特制的阳极、阴极、栅极和加热用的灯丝而构成的。电子管的发明引发了通信技术的革命,产生了无线电通信和早期的无线电广播和电视。这就是电子技术的“电子管时代”。由于电子管在工作时必须用灯丝将阴极加热到数千度的高温以后,阴极才能发射出电子流,所以这种电子器件不仅体积大、笨重,而且耗电量大,寿命短,可靠性差。因此,各国的科学家开始致力于寻找性能更为优越的电子器件。1947年美国贝尔实验室的科学家巴丁(Bardeen)、布莱顿(Brattain)和肖克利(Schockley)发明了晶体管(即半导体三极管)。由于它是一种固体器件,而且不需要用灯丝加热,所以不仅体积小、重量轻、耗电省,而且寿命长,可靠性也大为提高。从20世纪50年代初开始,晶体管在几乎所有的应用领域中逐渐取代了电子管,导致了电子设备的大规模更新换代。同时,也为电子技术更广泛的应用提供了有利条件,用晶体管制造的计算机开始在各种民用领域得到了推广应用。1960年又诞生了新型的金属一氧化物一半导体场效应三极管(MOSFET),为后来大规模集成电路的研制奠定了基础。我们把这一时期叫做电子技术的“晶体管时代”。为了满足许多应用领域对电子电路微型化的需要,美国德克萨斯仪器公司(TexasInstruments)的科学家吉尔伯(Kilby)于1959年研制成功了半导体集成电路(integratedcircuit, IC)。由于这种集成电路将为数众多的晶体管、电阻和连线组成的电子电路制作在同一块硅半导体芯片上,所以不仅减小了电子电路的体积,实现了电子电路的微型化,而且还使电路的可靠性大为提高。从20世纪60年代开始,集成电路大规模投放市场,并再一次引发了电子设备的全面更新换代,开创了电子技术的“集成电路时代”。随着集成电路制造技术的不断进步,集成电路的集成度(每个芯片包含的三极管数目或者门电路的数目)不断提高。在不足10年的时间里,集成电路制造技术便走完了从小规模集成(small scaleintegration, SSI,每个芯片包含10个以内逻辑门电路)到中规模集成(medium scaleintegration, MSI,每个芯片包含10 至1000个逻辑门电路),再到大规模集成(large scaleintegration, LSI,每个芯片包含1000 至 10 000个逻辑门电路)和超大规模集成(very largescale integration, VLSI,每个芯片含10 000个以上逻辑门电路)的发展过程。自20世纪70年代以来,集成电路基本上遵循着摩尔定律(Moore's Law)在发展进步,即每一年半左右集成电路的综合性能提高一倍,每三年左右集成电路的集成度提高一倍。

2. 非门 二极管

VB为高电平(比如3.3V),如果Va1,Va2都为高电平则两个二极管不导通,箭头端的电压为高电平;如果Va1,Va2有一个为低电平,则低电平的那边的二极管导通,箭头端输出低电平;Va1,Va2都为低,两个二极管都导通,输出还是低电平。即Va1,Va2都为高电平时输出才为高,一个为低输出就为低

3. 二极管实现非门

TTL与非门是TTL逻辑门的基本形式,典型的TTL与非门电路结构8-16所示。该电路由输入级、倒相级、输出级三部分组成。

与非门工作原理是:

输入级由多发射极三极管T1和电阻R1构成。可以把T1的集电结看成一个二极管,而把发射结看成与前者背靠背的两个二极管。这样,T1的作用和二极管与门的作用完全相同。

倒相级由三极管T2和电阻R2、R3构成。通过T2的集电极和发射极,提供两个相位相反的信号,以满足输出级互补工作的要求。

输出级是由三极管T3、T4,二极管D和电阻R4构成的“推拉式”电路。当T3导通时,T4和D截止;反之T3截止时,T4和D导通。倒相级和输出级的作用等效。

4. 二极管组成的非门电路

由于cc为5,当A、B任一端为0时,由于D1或D2,或两者都处于导通状态,基于其导通压降只有0.7,所以Y点电压都将被钳位于0.7;当A、B两端同时处于3伏时,虽然两二极管还是一样处于正向导通状态,但此时对A端来说,Y点电压为A点电压加二极管正向压降0.7,即3.7,同样对B端来说Y点电压也应为3.7,这样,在A、B两端同处3电压时,Y点电压将保持于3.7。

以Y点电压低于1时作低电平,电压高于3时为高电平看待,Y点只有在A、B两端同时处于高电平时,Y点输出高电平,这样就构成一个两输入端的正逻辑与门电路。硬件类一般都上硬之城看那里比较专业,专业的问题专业解决,这是最快的也是最好的方法,好过自己瞎搞,因为电子元器件的电子型号那些太多了一不小心就会弄错,所以还是找专业的帮你解决。

5. 二极管的与门非门电路原理

二极管能用晶闸管代替。

二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。

根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。

按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。

面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。

6. 二极管与门电路

TTL门电路输入悬空相当于接高电位,就是置1,二极管与门也是一样的(都是双极型PN结构)。但是为了避免干扰,与门或与非门不用的输入脚应接电源或者和其他输入脚接在一起也可以。或门和或非相反处理。相同的是同样可以把不用的脚和其它脚接在一起。

7. 二极管构成的或门

二极管在电路中的作用是单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电。

1、二极管是最常用的电子元件之一,他最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路,主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢,其实很简单只要用万用表打到电阻档测量一下正向电阻如果很小,反相电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。

2、二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。

8. 二极管实现与非门

在数字电路中,所谓“门”就是只能实现基本逻辑关系的电路。最基本的逻辑关系是与、或、非,最基本的逻辑门是与门、或门和非门。

逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成,成为分立元件门。也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上,构成集成逻辑门电路。

9. 二极管构成与非门电路

凡是对脉冲通路上的脉冲起着开关作用的电子线路就叫做门电路,是基本的逻辑电路。门电路可以有一个或多个输入端,但只有一个输出端。门电路的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定的条件时,“门”才打开,即才有脉冲信号输出。从逻辑学上讲,输入端满足一定的条件是“原因”,有信号输出是“结果”,门电路的作用是实现某种因果关系——逻辑关系。所以门电路是一种逻辑电路。基本的逻辑关系有三种:与逻辑、或逻辑、非逻辑。与此相对应,基本的门电路有与门、或门、非门。

虽然利用二极管实现基本的与、或、非门,可以实现与、或、非三种逻辑运算。但是由于它们的输出电阻比较大,带负载的能力差,开关性能也不理想,因此基本的与、或、非门不具有实用性。解决的办法之一是采用二极管与三极管门的组合,组成与非门、或非门,也就是所谓的复合门电路。与非门和或非门在负载能力 、工作速度和可靠性方面都大为提高,是逻辑电路中最常用的基本单元。

10. 二极管 与非门

二极管逻辑电路(Diode logic circuit)是用晶体二极管作为操作开关的逻辑电路。二极管逻辑电路优点是电路形式简单,工作电压范围不受限制,但二极管逻辑电路中只有逻辑与门,或门,不能实现非门。

二极管逻辑电路(Diode logic circuit)是用晶体二极管作为操作开关的逻辑电路。二极管逻辑的优点是电路简单。但是并不是所有的逻辑功能都可以用二极管逻辑来实现的,二极管逻辑电路中只有逻辑与门,或门,不能实现非门。在几个二极管逻辑电路级联的时候会出现电压降的问题,所以二极管逻辑电路只能单独使用,不能级联。二极管逻辑的使用:二极管逻辑一般是用于构建二极管—晶体管逻辑(DTL)门电路中。

二极管单向导电性的作用为:

1、可以做开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关,在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关.利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路;

2、对电流起保护作用:当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这时候二极管就击穿了.二极管的单向导电性是指二极管在正常工作过程中,加正向电压,二极管导通,阻值很低;加反向电压,反向电流很小,二极管处于高阻截止。

二极管的单向导电性具体指:只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。

单向导电性是二极管最重要的特性。利用单向导电性可以判断二极管的好坏,正偏时电阻值小,反偏时电阻值大,否则,二极管是损坏了的。

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