门电路中的与门、或门、非门
“ 门”是这样的一种电路:它规定各个输入信号之间满足某种逻辑关系时,才有信号输出,通常有下列三种门电路:与门、或门、非门(反相器)。从逻辑关系看,门电路的输入端或输出端只有两种状态,无信号以“0”表示,有信号以“1”表示。也可以这样规定:低电平为“0”,高电平为“1”,称为正逻辑。反之,如果规定高电平为“0”,低电平为“1”称为负逻辑,然而,高与低是相对的,所以在实际电路中要选说明采用什么逻辑,才有实际意义,例如,负与门对“1”来说,具有“与”的关系,但对“0”来说,却有“或”的关系,即负与门也就是正或门;同理,负或门对“1”来说,具有“或”的关系,但对“0”来说具有“与 ”的关系,即负或门也就是正与门。
图一(a)为三端负与门。其逻辑关系是:当罗列入A、B、C均为“1”时,输出端F才为“1”。(C)是与门的逻辑符号,图(b)是波形图,图(d)是逻辑关系表。它们的逻辑关系式为:F=A·B·C
图一、负与门电路
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0-t1
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t1-t2
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t2-t3
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t3-t4
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t4-t5
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t5-t6
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A
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1
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0
|
0
|
1
|
1
|
1
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B
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1
|
1
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0
|
0
|
1
|
1
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C
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1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
D
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1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
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二、或门
图二为三端正或门电路,只要有一个输入端为“1”信号。输出端就为“1”信号,称为或门。图(b)是波形图,它们的逻辑表达式为:F=A+B+C
图二、正或门电路
三、非门(反相器)
图三为非门电路,它的逻辑功能是:输入为:“0”,输出为“1”,反之则反,由于ui与uo反相,所以又称反相器,其逻辑符号如图(b)所示,
图中C1为加速电容,D1为箝位二极管,D2超抗饱和作用,原理是:当BG饱和时,ud>uc(通常ub为(0.7-0.8)伏,uc为(0.1-0.3)伏),使D2导通,若D2压降为0.2伏,ub=-0.7伏,此时uc变为0.5伏,这就减轻了饱和深度,另外由于ID流入BG,就使 Ic增加,Ib减小,通过Ib自动调节作用,使电路能稳定地工作。
图四为非饱和式反相器,图五为几种常用反相器,它们的技术指标列于表一中
图三、非门电路
图四、非饱和式反相器
图五、几种常用的反相器
表一
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几种常用反相器的技术指标
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电路
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(a)
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(b)
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(c)
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(d) | |
信号电平
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“0”(无信号)(V)
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0
|
0
|
0
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+6 |
“1”(有信号)(V)
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-6
|
-6
|
-9
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0 | |
对信号源的要求(mA)
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吸收3
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吸收1.12
|
吸收0.75
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发射0.8 | |
工作频率(kHZ)
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10
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600
|
1000
|
10000 | |
抗干扰电压(V)
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>1
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≥1
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≥2
|
≥2.5 | |
灵敏度(V)
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<
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≤5.0
|
≤7
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≤5.0 | |
输出端的吸收能力(mA)
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≤ 12
|
≤8.0
|
≤2
|
≮10 | |
输出端的发射能力(mA)
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≤32
|
≤12
|
≤12
|
≮7 | |
输出脉冲的上升时间(μS)
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2
|
≤0.24
|
≤0.1
|
≤0.1 | |
输出脉冲的下降时间(μS)
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2
|
≤0.24
|
≤0.15
|
≤0.1 | |
对三极管β值的要求
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>50
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70-100
|
>50
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>50 |