二極管的基本應用——門電路

二極管的單向導電性使其在整流、限幅、鉗位、開關、檢波和續流等電路中有著廣泛的應用。為了讓小伙伴們更好的理解和掌握二極管的工作原理，我們將在后續推出系列專題分別討論二極管在這些功能電路中的應用情況。本期為門電路篇。

門電路

1、什么是門電路？

答： 在數字電子技術中，用于實現基本和復合邏輯運算的單元電路被稱為門電路或邏輯門(Logic Gate)。門電路是數字集成電路中最基本的邏輯單元。

2、門電路有哪些？

答：常用的門電路包括：與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等。這里主要介紹由二極管構成的與門、或門。

3、二極管門電路的工作原理是什么？（為簡化分析，以下均假設二極管為理想的）

與門電路

電路：

工作原理：

以二輸入為例，分析電路的輸入信號不同時的情況

（1）當VA=VB=0V時，

UDA=UDB=5V， DA 、DB 均導通， VF=0V。

（2）當VA =0V， VB=3V時，

UDA= 5V， UDB=2V，

注意：當幾個二極管共陽極或共陰極連接時，承受正向電壓高的二極管優先導通。

則DA 因承受正向導通電壓大而優先導通，使 VF=0V；此時，UDB= -2V， 則DB 截止，VF=0V。

（3）當VA =3V， VB=0V時，

與情況（2）類似，UDA= 2V， UDB=5V， 則DB 因承受正向導通電壓大而優先導通，使 VF=0V；此時，UDA= -2V， 則DA 截止，VF=0V。

（4）當VA = VB=3V時，

UDA=UDB=2V， DA 、DB 均導通， VF=3V。

綜合以上分析過程，列于下表

若3V用于表示邏輯1，0V表示邏輯0，可得如下的真值表：

可見有0出0，有1出1，即為與邏輯。

與邏輯的符號如下：

或門電路

電路：

工作原理 ：

以二輸入為例，分析電路的輸入信號不同時的情況（1）當VA=VB=0V時，

UDA=UDB=0V， DA 、DB 均截止， VF=0V。

（2）當VA =0V， VB=3V時，

UDA= 0V， UDB=3V，

注意：當幾個二極管共陽極或共陰極連接時，承受正向電壓高的二極管優先導通。

則DB 因承受正向導通電壓大而優先導通，使 VF=3V；此時，UDA= -3V， 則DA 截止，VF=3V。

（3）當VA =3V， VB=0V時，

與情況（2）類似，UDA= 3V， UDB=0V， 則DA 因承受正向導通電壓大而優先導通，使 VF=3V；此時，UDB= -3V， 則DB 截止，VF=3V。

（4）當VA = VB=3V時，

UDA=UDB=3V， DA 、DB 均導通， VF=3V。 綜合以上分析過程，列于下表

若3V用于表示邏輯1，0V表示邏輯0，可得如下的真值表：

可見有1出1，全0出0，即為或邏輯。

或邏輯的符號如下：