HOẶC cổng so với kết nối hai dây?

Tôi không phải là người nhiều về điện nhưng tôi đang cố gắng để có ý tưởng về nó, vì vậy hãy nhớ rằng tôi có rất ít nền tảng ngoài vật lý điện cấp đại học với tính toán, và cơ sở mạnh mẽ trong logic toán học. Tôi đã học về những thứ bạn có thể làm với cổng logic và tình cờ thấy một bộ cộng. Tôi muốn thử mọi thứ trước khi tôi nhìn vào câu trả lời, vì vậy tôi đã đưa ra trình cộng của riêng mình. Sự khác biệt duy nhất giữa bộ cộng của tôi và cuốn trong cuốn sách tôi đang đọc là có một cổng OR ở cuối bộ cộng của chúng để thực hiện dây, trong khi tôi chỉ đặt hai dây với nhau. Dường như đối với tôi, việc đặt hai dây dẫn giống hệt nhau với cổng OR, vì không có điện ra khỏi nút nếu không có điện vào và có một số điện ra khỏi nút nếu có một trong hai hoặc cả hai nguồn .

Câu hỏi của tôi là: sự khác biệt giữa việc đặt hai dây với nhau và tạo ra một cổng OR thích hợp là gì?

Tôi đoán là nó có liên quan đến lượng điện (dòng điện?) Trên dây đầu ra từ cổng 3 nút / OR, nhưng sự hiểu biết của tôi về các mạch điện hơi bị rỉ sét. Cảm ơn bạn đã giúp đỡ!

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Điều bạn phải hiểu là mức độ logic H và L được thể hiện như thế nào. Cả hai mức logic H và L được biểu thị bằng hai điện áp, nghĩa là L KHÔNG có nghĩa là điện thế nổi hoặc "không được kết nối".

L có nghĩa là điện áp là (gần) 0V, tức là kết nối với GND.

Và tất nhiên H được biểu thị bằng điện áp cao hơn, ví dụ 5V, tức là kết nối với điện áp cung cấp dương.

Vì vậy, nếu hai đầu ra kỹ thuật số có các giá trị khác nhau (H và L) kết nối chúng sẽ gây ra đoản mạch, không phải là cổng OR.

Trong hầu hết các trường hợp trong logic kỹ thuật số kết nối hai đầu ra với nhau là sai.

Ngoại lệ là

• cái gọi là đầu ra ba trạng thái có thể ở trạng thái thứ ba "Z". Z thực sự có nghĩa là trở kháng cao, nghĩa là "không có kết nối" và
• cái gọi là đầu ra collector mở (hoặc cống mở) có thể có dây AND (tương tự như những gì bạn muốn làm cho OR). Nhưng sau đó bạn cần một điện trở kéo lên bổ sung.

Để tránh hai đầu ra "xung đột" khi một đầu cao và đầu kia thấp, hai dây đơn giản trở thành một diode HOẶC cổng: -

Điều này thường hoạt động khá tốt nhưng có sự suy giảm nhẹ (0,5V) ở mức điện áp cao đạt đến đầu ra do sự sụt giảm diode diode phía trước. Đây là đặc tính chuyển tiếp của diode 1N4148: -

Nếu R được chọn để gây ra dòng điện khoảng 0,1 mA thì mức giảm volt sẽ vào khoảng 0,5 volt.

Có thể làm việc này?

Điều này có thể làm việc CHỈ NẾU các LOW mức logic trong mạch của bạn được thể hiện dưới dạng một không kết nối điểm [một điểm không có điện áp đối với bất kỳ điểm khác trong mạch của bạn], một cái gì đó giống như mạch sau

Vì vậy, có, trình bổ sung của bạn về mặt khái niệm hoạt động NHƯNG

1 - Điều gì sẽ xảy ra nếu hai nút 'CAO' nhưng một trong số chúng có điện áp cao hơn một chút so với nút còn lại?

A: với thực tế là một đường điện trở rất thấp tồn tại giữa chúng, bạn sẽ bị đoản mạch . Một lượng lớn dòng điện sẽ chảy sẽ đốt cháy mạch của bạn

2 - Nếu tôi muốn giao diện bộ cộng này với các thiết bị logic khác thì sao? nó sẽ làm việc chứ

Trả lời: Không, nó không hoạt động, ví dụ bạn không thể giao tiếp loại trình bổ sung này với thiết bị kỹ thuật số CMOS . Vì vậy, bạn cần xây dựng một thư viện các mô-đun kỹ thuật số, tất cả đều hoạt động theo cách này, bạn cần xây dựng AND của riêng mình cổng , HOẶC , KHÔNG , NAND mà tất cả đều có thể hoạt động với loại logic này.

3 - Điều gì xảy ra nếu chúng tôi khắc phục sự cố này và biểu thị trạng thái 'THẤP' dưới dạng 0 volt và trạng thái 'CAO' như - ví dụ - 5 volt chúng ta vẫn có thể giao tiếp bộ cộng này với thiết bị logic CMOS ?

Trả lời: Không bạn không thể bởi vì bất cứ khi nào một trong hai nút ở mức CAO và nút còn lại ở mức THẤP, bạn sẽ bị đoản mạch và một dòng điện khổng lồ sẽ chảy đủ để đốt cháy mạch của bạn

Vì vậy, loại logic này chỉ hợp lệ nếu bạn biểu thị 'CAO' và 'THẤP' bằng đèn LED hoặc bóng đèn [có thể nhìn thấy], nhưng đó không phải là cách thực tế để thực hiện các mạch và thiết bị lưu trữ phức tạp sử dụng loại logic này.

Đôi khi nó được thực hiện trong các tình huống đơn giản như logic rơle (trong ô tô, hệ thống sưởi trung tâm, v.v.) Đặc điểm chung là logic thấp là mạch hở (không nối đất) và trở kháng đầu vào thấp (cuộn dây của rơle là điện trở kéo xuống) . Hai tính năng này đi đôi với nhau.

Bởi vì các ví dụ giảng dạy thường sử dụng các công tắc bật tắt làm đầu vào và đèn làm đầu ra, nên chúng có thể hoạt động theo kiểu này bất kể điểm nào chúng đang cố gắng thực hiện.

Lý do cơ bản cho "dây hoặc " của bạn không phải là một tùy chọn khả thi, là các đầu vào không được cách ly với chính chúng và từ đầu ra. Cách ly là rất quan trọng , cho hoạt động đúng của các mạch logic.