电工学习网

 找回密码
 立即注册
查看: 14219|回复: 0

什么是门电路?最基本的门电路有哪些?门电路有何用途?

[复制链接]
发表于 2018-4-10 20:03:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
门电路是一种具有多个输入端和一个输出端的开关电路,当输入信号之间满足某一特定关系时,门电路才有信号输出,否则无信号输出,如图所示。门电路的控制信号的通过与通不过,这好像是在满足一定的条件时才会打开的门一样,故称门电路。
    最基本的门电路有与门、或门和非门三种,利用各种门电路进行一定的组合,可以实现对各种信号的逻辑控制。
130418611.jpg
    图    门电路
我们现在的手机、电脑等数码产品,之所以有如此强大的功能,主要原因是内部有超大规模集成电路,来实现底层的逻辑运算。比如CPU和GPU。而大量的逻辑运算,就可以完成智能和神奇的任务。所以我们能如此享受生活,归根到底,要感谢超大规模集成电路。而这种电路的基本组成部分,就是门电路。
在门电路中,对于电压的高低,会转化成数字1和0来处理。而所有的门,都是以非门为基础搭建起来的,因为非门是最容易实现的门。
1.jpg
非门电路符号
虽然非门只有输入和输出两个接口,但是实际上省略了电源和地。比较详细的非门电路看起来是这样的:

2.jpg
当然,这只是非门的一种实现方式,这里用到的是NPN型三极管。如果用N沟道MOS管也是可以的,而且后者在大规模集成电路中更常用,因为能耗极低。中学知识中不会讲到三极管或者MOS管,但是高低电压和电阻肯定是懂的。三极管在这种工况下,可以暂时简单理解为一个受电压控制的开关,电压高就导通,电压低就不导通。而开关对中学生来说肯定也不陌生。
这个非门的工作原理是,A端输入高电平1,三极管导通,F端通过三极管接地,输出低电平0。A端输入低电平0,三极管不导通,F端通过Rc接电源,输出高电平1。
总结下来就是,F的电压总是和A的相反,这就是典型的非门特性。
至于与门和或门,还有异或门和触发器等,都是以非门为模块搭建起来的,比如下面这个与门电路:
3.jpg
就是这种门电路,复制千万次上亿次,就可以实现复杂的逻辑功能。当然,如何让这些门电路互相连接起来,这就是芯片工程师的任务了。

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

电工学习网 ( )

GMT+8, 2024-3-29 03:13

Powered by © 2011-2022 www.diangon.com 版权所有 免责声明 不良信息举报

技术驱动未来! 电工学习网—专业电工基础知识电工技术学习网站。

栏目导航: 工控家园 | 三菱plc | 西门子plc | 欧姆龙plc | plc视频教程

快速回复 返回顶部 返回列表