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纯净的硅(中级)

用晶体管搭建常见的逻辑门电路 [复制链接]

常见的晶体管有二极管、三极管和MOS管,主要的逻辑门电路:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等,这篇文章介绍用晶体管搭建常见的逻辑门电路。

   废话不多说,直接上图。
  1. 二极管① 二极管与门
  用两个二极管组成的与门,A和B都为高电平时,Y才为高电平。
  
  用1个二极管和1个电阻也可以组成与门。
  
  ② 二极管或门
  从下图两个或门电路可以看出,A和B只要有一个为高电平,输出Y就为高电平。
  
  同样的,用1个电阻和1个二极管也可以组成或门。
  
  2. 三极管① 三极管非门
  A为高电平,T1导通,Y为低电平;A为低电平,T1截止,Y为高电平。
  
  ② 三极管与门
  用2个NPN三极管搭建与门;A和B都为高电平时,T2和T3都导通,此时Y为高电平。
  
  用1个NPN和1个PNP搭建的与门,当A和B均为高电平时,T4和T6都导通,Y为高电平。
  
  ③ 三极管或门
  在二极管或门基础上,可以加一个NPN三极管,也可以组成或门,A和B只要有一个高电平,T5就会导通,Y会由低电平变为高电平;当A和B都为低电平时,T5才截止,Y为低电平。
  
  ④ 三极管与非门
  与非门由与门和非门组成,在三极管与门基础上稍作修改,可以变为三极管与非门。
  
  ⑤ 三极管或非门
  用2个PNP三极管搭建的或非门,A和B只要有一个高电平,Y就为低电平;当A和B都为低电平时,T9和T10均导通,Y为高电平。
  
  3. MOS管① MOS管非门
  用1个NMOS和1个PMOS搭建的非门;当A为高电平时,T1截止,T2导通,Y为低电平;当A为低电平时,T1导通,T2截止,Y为高电平。
  
  ② MOS管与非门
  

  • 备注:T3和T4为NMOS,T5和T6为PMOS;
  • A=0,B=0时,T5和T6导通,T3和T4截止,Y=1
  • A=1,B=0时,T3和T6截止,T4和T5导通,Y=1
  • A=0,B=1时,T3和T6导通,T4和T5截止,Y=1
  • A=1,B=1时,T5和T6截止,T3和T4导通,Y=0

  ③ MOS管或非门   

  • 备注:T7和T8为NMOS,T9和T10为PMOS;
  • A=0,B=0时,T9和T10导通,T7和T8截止,Y=1
  • A=1,B=0时,T7和T9截止,T8和T10导通,Y=0
  • A=0,B=1时,T7和T9导通,T8和T10截止,Y=0
  • A=1,B=1时,T9和T10截止,T7和T8导通,Y=0

  4. 真值表  通过真值表能反映一个电路的功能,优秀的记得诚给出了如下门电路的真值表,小伙伴门可以巩固下各个门电路的功能。
  ① 与门
  与门功能:输入都为1,输出才为1,只要有一个0,输出就为0,记作Y=A*B或者Y=AB;
  

A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

  ② 或门    或门功能:输入只要有一个1,输出就为1,记作Y=A+B;
  

A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

  ③ 非门    非门:非门也叫反相器,即输入1,输出0,输入0,输出1,记作Y=A';
  

A Y
0 1
1 0

  ④ 与非门    与非门:与非门是与门与非门的结合,先与后非,记作Y=(AB)';
  

A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

  ⑤ 或非门    或非门:或非门是或门与非门的结合,先或后非,记作Y=(A+B)';
  

A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

  5. 小结一下  用晶体管绘制常见的逻辑门电路,会让我们对晶体管的特性更加熟悉,在电路设计时更加的从容淡定,也常出现在硬件工程师的笔试题中,总之一句话,会了这些,你就是街上最靓的GAI;


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门电路是芯片底层的精髓!


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版主

虽然专用门电路性能更好,在一些简单场合用这样分立元件也挺不错


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