Tại sao hai điốt ngược đại diện cho cổng logic VÀ?

Xem xét:

Tôi có thể không có ý nghĩa trong đầu của tôi làm thế nào điều này có thể làm việc. Làm thế nào có thể có một dòng điện qua các điốt bình thường từ cực âm đến cực dương và đại diện cho AND nếu cả hai đều là 1?

logic-gates

— Alex
nguồn

Lưu ý rằng mạch này thường hoạt động nhưng nó không có gainvà kết quả là không thể khôi phục noise margins. Thông thường, ở tốc độ chậm đến trung bình, bạn có thể thoát khỏi việc làm một việc như thế này một lần ở giữa các cổng thông thường hoặc các khối chức năng khác có được, nhưng bạn thực sự không thể có một chuỗi các cổng thụ động như những thứ này cho nhau ăn mà không gặp sự cố nhanh chóng . Tuy nhiên, các thủ thuật như thế này có thể rất hữu ích khi bạn có các IC gần như làm những gì bạn cần, nhưng cần một lượng "keo" tầm thường ở giữa và các tín hiệu không quá nhanh. Nếu không thì có tinylogic.

— Chris Stratton

Câu trả lời:

Hãy tưởng tượng Avà Bđều cao. Sau đó, không có dòng chảy ra Avà cũng không có dòng chảy ra B, vì vậy Slà cao.

sơ đồ

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

Bây giờ nếu Aở mức thấp, diode cho phép Avẽ dòng điện, làm giảm điện áp nút S, do đó điện áp Stương ứng với sự sụt giảm điện áp của diode khi dòng điện chạy qua điện trở và diode ... xấp xỉ 0,7V hoặc "thấp".

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này}

Tương tự nếu Bthấp.

Tương tự nếu Ahoặc Bthấp.

Do đó, cả hai Avà Bphải cao Sđể được ... ANDcổng!

Như fukanchik đã nêu trong các bình luận, vai trò của điốt là ngăn chặn các đầu vào giao thoa với nhau khi chúng ở các trạng thái khác nhau, nhưng diode chỉ cần thiết với các đầu vào có thể chìm và dòng nguồn. Nếu các đầu vào chỉ có thể chìm dòng điện, chẳng hạn như trong cấu hình bộ thu mở, thì diode không cần thiết

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này}

— hơi rối
nguồn

Đó cũng là những gì tôi nghĩ, nhưng nếu không có sự kháng cự giữa nguồn và S, tại sao mọi thứ sẽ chảy qua A hoặc B?

— Phil N DeBlanc

'Nguồn' là điện trở kéo lên 5V. Khi A và B cao, S chỉ cao vì nó được kéo lên bởi điện trở. Không có dòng điện nào đang chạy qua điốt cả. Khi A hoặc B ở mức thấp, nó có kết quả kéo xuống điện áp của nút S bằng cách chìm dòng điện, do đó, (khoảng) tất cả sự sụt giảm 5V nằm trên điện trở.

— hơi tăng

Dòng điện @PhilNDeBlanc chỉ chảy qua các điốt đó, khi đầu vào thấp, có nguồn gốc từ pullup và từ bất cứ điều gì tiếp theo.

— Trevor_G

@PhilNDeBlanc Tôi đã thêm một chút làm rõ vào đoạn thứ hai. Hy vọng nó giúp. Thưởng thức!

— hơi tăng

Bạn nên thêm rằng vai trò của điốt là ngăn dòng điện chạy từ đầu vào này sang đầu vào khác khi đầu vào không bằng nhau (01 hoặc 10).

— fukanchik

sơ đồ

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

Hình 1. Bốn điều kiện đầu vào có thể.

Một trong bốn tổ hợp công tắc duy nhất cho phép đầu ra kéo lên cao là '11'. Đó là, theo định nghĩa một hàm AND.

— Transitor
nguồn

+1 Luôn có thể tin tưởng bạn để sử dụng các minh họa tuyệt vời. :) Có thể tốt hơn để thêm các điện áp vào cờ 0 và 1 để rõ ràng hơn nữa.

— Trevor_G

Nếu tất cả các điốt được thay thế bằng dây, bạn sẽ nhận được kết quả tương tự. Tôi nghĩ rằng minh họa này không đại diện cho cách hoạt động của cổng.

— Jose Antonio phục hồi Monica

Nó trực tiếp trả lời câu hỏi của OP, " làm thế nào có thể dòng chảy qua các điốt bình thường từ cực âm sang cực dương và đại diện cho AND nếu cả hai đều là 1. " Xin vui lòng viết câu trả lời được cải thiện.

— Transitor

Ngoài ra, cổng AND này được hiển thị trong sự cô lập. Điểm của các điốt là để ngăn chặn một đầu vào kéo xuống đầu kia và ảnh hưởng đến các cổng hoặc logic khác được kết nối với đầu vào đó. Thay thế bằng dây sẽ không cho kết quả tương tự.

— Transitor