二極體實現或門以及與門的理解

kumfo發表於2022-06-08

找了些資料,二極體的與門或門看起來簡單,而實現起來,或門容易理解,實現起來最為簡單,但是對於與門,實現起來就不是想想的那樣子了。

二極體實現與門還是或門的前提都是利用二極體的鉗位作用,二極體的鉗位作用說白了就是,在並聯電路中,並聯電路上的電壓會強制被降壓到二極體的電壓,以常見的矽二極體來說,二極體接入電路中分擔電壓大概為0.7V。如果一個並聯的5V電路中,並聯了一個二極體,那麼這個並聯電路中的電壓都是0.7V,看起來很違背直覺,按理來說這個5V並聯電路中,兩端的電壓應該都是5V才對。

circuit-20220607-1801.png

這個圖的上半部分是一個或門的電路,兩個開關聯通之後,並聯800Ω的這個電路被鉗位到0.7V,那麼200Ω的電阻上就是高電壓。其實這裡的話,實際上這個二極體我覺得要不要都無所謂,不要的話對於800歐姆就相當於短路,也不存在電壓。

對於下面的與閘電路,一般的電路圖就給了200Ω的電阻部分以及二極體部分,看起來很難理解,而自己進行實現焊接來測試的時候,按照這個電路圖焊接出來也沒啥用,最根本的原因就是沒有想清楚二極體左邊的低電平和高電平的意義。我一開始的理解就是少了中間的那個接地的部分,也就是說,我認為這個二極體沒有聯通自然就是低電平了,然後直接接到高電平上,那麼二極體就不會導通,實際上少了這個接地部分,那麼沒有連線高電平的時候,這個二極體根本沒有導通。自然也起不到什麼鉗位作用。

所以與閘電路的輸入部分的所謂低電平和高電平,相當於來說,要麼接負極,要麼接正極,不存在斷路的情況,而或門就是斷開和不斷開兩種情況就行,所以以或門來理解與門就導致非常難以理解。

對於與門來說,任意一個左邊接了高電平,另外一個都是接負極的,而從圖上看,這個二極體就和右邊的1kΩ電阻形成了並聯電路,然後這個1k電阻就被鉗位到了低電平0.7V。而一旦兩個二極體左邊都是高電平,或者斷開,那麼自然就起不到鉗位作用,這個1kΩ的電阻自然就是高電平了。一般網上看的電路圖這裡有兩個難以理解的點,首先是這裡的200Ω的電阻在電路圖上一般是給了很高一個值,實際上這個電阻應該小於輸出電阻的,這個電阻的主要作用是防止當兩個二極體接地的時候,整個電路形成短路,這個二極體主要是用於限制電流以及防止短路用的。另外就是為啥不用兩個開關斷開的狀態表示輸出端的高電平,這裡的主要原因我覺得就是,因為與門就是兩個高電平得到一個高電平,如果用斷開表示,那麼就是表示沒訊號了。

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