门是一种对输入信号进行操作的功能逻辑器件。逻辑门是逻辑器件设计的主要器件或基本元件。它根据输入信号进行逻辑运算。逻辑门的例子有NAND, NOR, AND, OR, EX - OR, NOT和BUFFER。
在我们之前的教程中,我们学习了逻伟德老虎机手机版辑缓冲器和逻辑逆变器。现在我们有一个关于逻辑或门的教程。
或门
或门的电路设计(使用二极管)如下所示。该电路在输入端使用两个二极管。在所有逻辑电路中,+5伏表示为高电平逻辑,0伏或地表示为低电平逻辑。这两个逻辑电平用二进制数0和1表示。
这里0表示低(开关处于OFF位置),1表示高(开关处于位置)。只有当输入都低电平,在所有其他条件或输入的所有其他组合中时,才会产生低输出,输出或门的输出将很高。
如果我们连接高逻辑电平电压,即+5伏的任何一个输入,然后二极管成为正向偏置,这使输出高。或者,如果我们把高电平电压连接到两个输入端,那么两个输入端都将是高电平,使二极管处于正向偏置状态。
那么OR电路的输出将是HIGH。如果OR门的两个输入低,那么输入二极管变成反向偏置,不允许电流在电路中流动。所以输出将是LOW(0)。
或门逻辑符号和布尔表达式
或门的逻辑表示如下图所示,有两个输入和一个输出。
布尔表达式
OR门的数学功能表示为Z = X + Y,这里X和Y是OR门的输入,Z是OR门的输出。
真值表
逻辑或门的真值表如下所示。
这告诉我们,除了低输入条件外,或门的输出输出在所有输入组合下都是高的。
说明或门与灯开关电路
OR门开关电路将有两个输入端连接到两个手动拨动开关。让两个开关为A和B,则可将或门的开关操作解释为
- 当开关A和B都打开时(开关提供低电平输入信号)即,A = 0,B = 0,则灯泡不会发光。
- 当A开关闭合(高电平输入信号),B开关断开(低电平输入信号),即A=1, B=0时,灯泡发光。
- 当A开关开(低电平输入信号),B开关合(高电平输入信号),即A=0, B=1时,灯泡发光。
- 当开关A和B都闭合(开关提供高电平输入信号),即A=1, B=1时,灯泡就会发光。
脉冲操作
让我们将两个不同的时钟信号应用到OR逻辑门A和B的输入,然后如果我们观察OR门的输出,它将如下所示。
当两个输入很高时,输出也很高。然后,即使在任何一个输入高,则输出或栅极的输出仍然是高状态。当两个或门的输入都处于低电平时,输出也达到低电平。
或使用NPN晶体管的门
我们既可以用晶体管,也可以用二极管来构造或门。用NPN晶体管设计的或门如下图所示。
+6伏电压被提供给晶体管的收集器以驱动电路,并通过电阻将输入施加到晶体管。第二晶体管的发射极连接到地面。输出在晶体管的发射极处计算。
对于或逻辑电路,晶体管并联连接,并且当晶体管导通或任何一个晶体管导通时,测量电路的输出。
3-Input或门
我们也可以设计一个有3个输入的或门。虽然或门有3个输入,布尔方程不会改变。或门的输出等于输入的和。
3输入或门符号
真值表
3输入或门真值表如下所示
当所有3个输入都低时,3个输入或门的输出低,所有其他输入组合都会很高。
多输入或门
我们可以通过将逻辑门连接到或门来设计多个输入或门。多输入或门如下所示。
6输入或门的布尔表达是Q =(A + B)+(C + D)+(E + F)。如果我们需要设计一个奇数输入或门,那么我们通过拉下电阻将它们直接连接到地面,使一些输入作为“未使用”。
常用的TTL和CMOS逻辑或门芯片
下面列出了最常用(广泛)的或门ic。
TTL逻辑或门 74LS32 Quad 2输入
CMOS逻辑或门 CD4071四2-input
CD4075三重3-input
CD4072双重4-input
十六进制2输入或驱动器 74832
下面列出所有可用或逻辑门IC
7432四路2输入或门IC
74系列集成电路被用作四路2输入或门。7432的IC图如下图所示。
引脚描述或7432或门IC
或门的应用程序
或门用于我们的许多现实生活中。下面解释其应用中的一个应用,“车门系统的报警电路”。
我们设计这个警报通过连接四个回路的4门车(或任何车辆)当门打开,电路生成高输出(逻辑1)同样的门关闭时,电路生成0(逻辑0)。四个门的4输出连接到一个4固化或门,输出连接到一个警报。
当打开任何一个或多个门时,然后4输入或门的输出为1,然后是警报环。这样我们就可以知道门的状况,无论是正确关闭还是没有。