逻辑门电路的常见问题排查
21ic 2024-06-13

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。


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。

数字电路或数字集成电路是由许多的逻辑门组成的复杂电路。与模拟电路相比,它主要进行数字信号的处理(即信号以0与1两个状态表示),因此抗干扰能力较强。数字集成电路有各种门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。一个数字系统一般由控制部件和运算部件组成,在时脉的驱动下,控制部件控制运算部件完成所要执行的动作。通过模拟数字转换器、数字模拟转换器,数字电路可以和模拟电路互相连接。

逻辑门是在集成电路上的基本组件。简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”闸,“或”闸,“非”闸,“异或”闸(也称:互斥或)等等。逻辑门是组成数字系统的基本结构,通常组合使用实现更为复杂的逻辑运算。一些厂商通过逻辑门的组合生产一些实用、小型、集成的产品,例如可编程逻辑器件等。

与门(英语:AND gate)是数字逻辑中实现逻辑与的逻辑门,功能见右侧真值表。仅当输入均为高电压(1)时,输出才为高电压(1);若输入中至多有一个高电压时,则输出为低电压。换句话说,与门的功能是得到两个二进制数的最小值,而或门的功能是得到两个二进制数的最大值。与门(英语:AND gate)是数字逻辑中实现逻辑与的逻辑门,功能见右侧真值表。仅当输入均为高电压(1)时,输出才为高电压(1);若输入中至多有一个高电压时,则输出为低电压。换句话说,与门的功能是得到两个二进制数的最小值,而或门的功能是得到两个二进制数的最大值。

反相器(英语:Inverter)也称非门(英语:NOT gate),是数字逻辑中实现逻辑非的逻辑门,功能见右侧真值表。这种功能代表了数字电路中理想开关表现的假定,但是在实际的反相器设计中,元件有其需要特别关注的电气特性。实际上,CMOS反相器的非理想过渡区表现使其能在模拟电路中用作A类功率放大器(如作为运算放大器的输出级)。

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