二极管的基本应用——门电路

(资料图)

二极管的单向导电性使其在整流、限幅、钳位、开关、检波和续流等电路中有着广泛的应用。为了让小伙伴们更好的理解和掌握二极管的工作原理，我们将在后续推出系列专题分别讨论二极管在这些功能电路中的应用情况。本期为门电路篇。

门电路

1、什么是门电路？

答： 在数字电子技术中，用于实现基本和复合逻辑运算的单元电路被称为门电路或逻辑门(LogicGate)。门电路是数字集成电路中最基本的逻辑单元。

2、门电路有哪些？

答：常用的门电路包括：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。这里主要介绍由二极管构成的与门、或门。

3、二极管门电路的工作原理是什么？（为简化分析，以下均假设二极管为理想的）

与门电路

电路：

工作原理：

以二输入为例，分析电路的输入信号不同时的情况

（1）当VA=VB=0V时，

UDA=UDB=5V， DA 、DB 均导通， VF=0V。

（2）当VA =0V， VB=3V时，

UDA= 5V， UDB=2V，

注意：当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管优先导通。

则DA 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=0V；此时，UDB= -2V， 则DB 截止，VF=0V。

（3）当VA =3V， VB=0V时，

与情况（2）类似，UDA= 2V， UDB=5V， 则DB 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=0V；此时，UDA= -2V， 则DA 截止，VF=0V。

（4）当VA = VB=3V时，

UDA=UDB=2V， DA 、DB 均导通， VF=3V。

综合以上分析过程，列于下表

若3V用于表示逻辑1，0V表示逻辑0，可得如下的真值表：

可见有0出0，有1出1，即为与逻辑。

与逻辑的符号如下：

或门电路

电路：

工作原理：

以二输入为例，分析电路的输入信号不同时的情况（1）当VA=VB=0V时，

UDA=UDB=0V， DA 、DB 均截止， VF=0V。

（2）当VA =0V， VB=3V时，

UDA= 0V， UDB=3V，

注意：当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管优先导通。

则DB 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=3V；此时，UDA= -3V， 则DA 截止，VF=3V。

（3）当VA =3V， VB=0V时，

与情况（2）类似，UDA= 3V， UDB=0V， 则DA 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=3V；此时，UDB= -3V， 则DB 截止，VF=3V。

（4）当VA = VB=3V时，

UDA=UDB=3V， DA 、DB 均导通， VF=3V。 综合以上分析过程，列于下表

若3V用于表示逻辑1，0V表示逻辑0，可得如下的真值表：

可见有1出1，全0出0，即为或逻辑。

或逻辑的符号如下：