逻辑非门真值表教程和反相器振荡器等效

逻辑非门是所有逻辑门中最基本的，通常称为反相缓冲器或简称为反相器

反相NOT门是具有输出的单输入设备当其单个输入处于逻辑电平“1”时，该电平通常处于逻辑电平“1”并且变为“低”到逻辑电平“0”，换句话说，它“反转”（补充）其输入信号。 NOT门的输出仅在其输入处于逻辑电平“0”时再次返回“HIGH”，给出布尔表达式： A = Q。

然后我们可以将单个输入数字逻辑NOT门的操作定义为：

“如果A不为真，则Q为真”

晶体管非门

一个简单的2输入逻辑非门可以使用RTL电阻晶体管开关构建，如下所示，输入直接连接到晶体管基极。对于 Q 的反向输出“OFF”，晶体管必须为“ON”饱和。

逻辑非门可使用数字电路产生所需的逻辑功能。标准的 NOT 门有一个符号，其形状是指向右边的三角形，末端有一个圆圈。此圆被称为“反转气泡”，在其输出中用于 NOT ， NAND 和 NOR 符号，以表示逻辑运算 NOT 功能。该气泡表示信号的信号反转（互补），可以出现在输出端和/或输入端之一或两者上。

逻辑非门真值表

Q

逻辑 NOT 门提供输入信号的补码，因为当输入信号为“HIGH”时，它们的输出状态将NOT为“HIGH”。同样，当它们的输入信号为“低”时，它们的输出状态将NOT为“低”。由于它们是单输入设备，逻辑 NOT 门通常不被归类为“决定”制造设备或甚至作为门，例如 AND 或 OR 具有两个或更多逻辑输入的门。商用 NOT 门IC可在单个IC封装中的4个或6个单独的门中使用。

出现在“气泡”（ o ）处上面的 NOT 门符号的末尾表示输出信号的信号反转（互补）。但是这个气泡也可以出现在门输入端，以指示 active-LOW 输入。输入信号的这种反转不仅限于 NOT 门，而是可以在任何数字电路或门上使用，如图所示，无论是在输入还是输出端，反转操作都完全相同。最简单的方法是将气泡视为一个逆变器。

使用低电平有效输入气泡的信号反转

输入反转的气泡符号

NAND和NOR门等效

逆变器或逻辑 NOT 门也可以使用标准 NAND 和 NOR 门通过将ALL输入连接到一个公共输入信号，例如。

如图所示，也可以仅使用单级晶体管开关电路制作一个非常简单的逆变器。

当“A”处的晶体管基极输入为高电平时，晶体管导通，集电极电流流过电阻器 R ，从而连接输出点“ Q ”接地，从而在“ Q ”处产生零电压输出。

同样，当“A”处的晶体管基极输入为低电平（0v），晶体管现在切换为“OFF” “没有集电极电流流过电阻，导致输出电压在”Q“高电平，接近+ Vcc。

然后，当输入电压为”A“高电平时，输出为” Q“将为低电平且输入电压为”A“低电平，”Q“处的结果输出电压为高电平，从而产生输入信号的补码或反相。

六极管施密特反相器

标准逆变器或逻辑非门，通常由不从一个状态切换的晶体管开关电路组成瞬间，开关动作总会有一些延迟。

同样由于晶体管是基本电流放大器，它也可以在线性模式下工作，其输入电平的任何小变化都将如果电路中存在任何噪声，则会导致其输出电平发生变化，甚至可能会多次“开”和“关”。克服这些问题的一种方法是使用施密特反相器或十六进制反相器。

我们从前几页了解到，所有数字门只使用两个逻辑电压状态，这些通常被称为逻辑“1”和逻辑“0”在2.0v和5v之间的任何TTL电压输入被识别为逻辑“1 “并且任何低于0.8v的电压输入分别被识别为逻辑”0“。

A施密特反相器设计用于在输入信号高于”0“时操作或切换状态。上阈值电压“或UTV限制，在这种情况下输出变化并变为”低“，并将保持该状态，直到输入信号低于”下限阈值电压“或LTV在这种情况下输出信号变为“高”的电平。换句话说，施密特反相器在其开关电路中内置了某种形式的Hysteresis。

这种切换动作上限和下限阈值提供更清洁，更快速的“开/关”开关输出信号，使施密特反相器成为切换任何慢速上升或慢速下降输入信号的理想选择，因此我们可以使用施密特触发器来转换这些信号。模拟信号转换为数字信号，如图所示。

施密特逆变器

一个非常有用的应用施密特反相器的用途是当它们用作振荡器或正弦波方波转换器用作方波时钟信号时。

施密特非门反相器振荡器

第一个电路显示了一个非常简单的低功耗RC振荡器，它使用施密特反相器产生方波输出波形。最初电容器 C 完全放电，因此变频器的输入为“低”，导致反相输出为“高”。当逆变器的输出反馈到其输入端，电容器通过电阻器 R 时，电容器开始充电。

当电容器充电电压达到阈值上限时当变频器改变状态时，变频器变为“低”状态，电容器开始通过电阻器放电，直到变频器再次变为状态，直到达到下限阈值。这种由逆变器来回切换产生一个占空比为33％的方波输出信号，其频率为：ƒ= 680 / RC 。

第二个电路将正弦波输入（或任何振荡输入）转换为方波输出。反相器的输入连接到分压器网络的连接点，该分压器网络用于设置电路的静态点。输入电容阻止输入信号中存在的任何直流分量，只允许正弦波信号通过。

当该信号通过逆变器的上下阈值点时，输出也会从“高”变为“低”等产生方波输出波形。该电路在输入波形的正上升沿产生输出脉冲，但是通过将第二个施密特反相器连接到第一个输出，可以修改基本电路以在输入信号的负下降沿产生输出脉冲。 。

常用逻辑 NOT 门和逆变器IC包括：

TTL逻辑非门

74LS04六角形反转非门

74LS14十六进制施密特反相非门

74LS1004十六进制反相驱动程序

CMOS逻辑非门

CD4009六角形反转非门

CD4069十六进制反转NOT门

7404 NOT Gate或逆变器

在下一个关于数字逻辑门的教程中，我们将把数字逻辑与非门功能视为用于TTL和CMOS逻辑电路以及布尔代数定义理由和真值表。