使用二极管和三极管构成的逻辑门电路

今天我们讲讲简单的逻辑门电路。我们知道，逻辑门电路是指能够实现各种基本逻辑关系的电路。“与”、“或”、“非”这三种基本的，当然还有“与非”、“异或”、“同或”啦等等。

今天就来看看用二极管、三极管构成的简单逻辑“与”、“或”、“非”门电路。

1、二极管与门

我们先来看看它的电路图：

上一期，我们分析过二极管的动态开关特性，同样的，这里的电路结构还是比较简单的。我们假设Vcc=5V，A、B输入端输入的高低电平分别为UIH=3V和UIL=0V，二极管VD1和VD2的正向导通压降为0.7V，Y为输出端。

分析：

①当我们在A和B输入端加的电压均为0V时，二极管VD1和VD2也都导通，则输出端Y的电压就是二极管两端为0.7V;

②当A和B端其中一个为低电平0V，一个为高电平3V。我们知道，二极管，谁阳极和阴极电压差大，谁就先导通。我们假设UA=0V，UB=3V，那么VD1就先导通，这样，Y点的电势就是0.7V，那么VD2因此截止。综上所述，输出端Y的电压也是0.7V;

③当A和B加的电压都是3V，那么，两个二极管VD1和VD2都处于导通的状态，互不影响。于是输出端Y的电压就是3.7V。

如果，我们规定3V以上是“高电平”，用逻辑“1”来表示;0.7V以下是“低电平”，用逻辑“0”来表示。可以得到Y、A、B三者之间存在“与的关系”。Y=AB。

我们看看逻辑电平表和真值表，下面也是我仿真的动态图。

A/V	B/V	Y/V
0	0	0.7
0	3	0.7
3	0	0.7
3	3	3.7

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

2、二极管或门

我们首先来看看电路图：

这里的参数和上面的一样，我们就直接来分析吧。

分析：

①当A和B输入的均为0V时，电路没电源，根本就不导通，输出端Y电压为0;

②当A和B输入端其中一个为3V时，假设UA=3V，UB=0V，VD1导通，VD2截止，此时输出端Y的电压为3-0.7=2.3V;

③当A和B输入的电压都是3V时，和上一个的电路一样，VD1和VD2均导通，所以输出端Y的电压为3-0.7=2.3V。

这里，我们仍然认为2.3V算是高电平。得到逻辑关系Y=A+B。我们看看逻辑电平表和真值表。

A/V	B/V	Y/V
0	0	0
0	3	2.3
3	0	2.3
3	3	2.3

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

3、三极管非门

我们首先来看看电路图：

有了上一期，我们分析三极管的开关特性，这里我们理解由三极管构成的非门就容易不少。

我们假设输入端电压高电平为5V，低电平就是0V，那么UA=0V时，三极管就是截止的，所以Vcc-Rc-Y构成回路，Y端输出电压就是高电平5V。当我们在A端输入电压5V时，假设参数很理想，使得三极管处于饱和状态，此时输出端Y的电压就是UCES=0.3V，低电平。

今天的内容就到这里，我们下期再见。