二极管应用分析

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二极管的基本应用——门电路

二极管的单向导电性使其在整流、限幅、钳位、开关、检波和续流等电路中有着广泛的应用。

门电路

1、什么是门电路?

答: 在数字电子技术中,用于实现基本和复合逻辑运算的单元电路被称为门电路或逻辑门(Logic Gate)。门电路是数字集成电路中最基本的逻辑单元。

2、门电路有哪些?

答:常用的门电路包括:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。这里主要介绍由二极管构成的与门、或门。

3、二极管门电路的工作原理是什么?(为简化分析,以下均假设二极管为理想的)

与门电路

电路:

工作原理:

以二输入为例,分析电路的输入信号不同时的情况

(1)当VA=VB=0V时,

UDA=UDB=5V, DA 、DB 均导通, VF=0V。

(2)当VA =0V, VB=3V时,

UDA= 5V, UDB=2V,

注意:当几个二极管共阳极或共阴极连接时,承受正向电压高的二极管优先导通。

则DA 因承受正向导通电压大而优先导通,使 VF=0V;此时,UDB= -2V, 则DB 截止,VF=0V。

(3)当VA =3V, VB=0V时,

与情况(2)类似,UDA= 2V, UDB=5V, 则DB 因承受正向导通电压大而优先导通,使 VF=0V;此时,UDA= -2V, 则DA 截止,VF=0V。

(4)当VA = VB=3V时,

UDA=UDB=2V, DA 、DB 均导通, VF=3V。

综合以上分析过程,列于下表

若3V用于表示逻辑1,0V表示逻辑0,可得如下的真值表:

可见有0出0,有1出1,即为与逻辑。

与逻辑的符号如下:

或门电路

电路:

工作原理:

以二输入为例,分析电路的输入信号不同时的情况(1)当VA=VB=0V时,

UDA=UDB=0V, DA 、DB 到截止, VF=0V。

(2)当VA =0V, VB=3V时,

UDA= 0V, UDB=3V,

注意:当几个二极管共阳极或共阴极连接时,承受正向电压高的二极管优先导通。

则DB 因承受正向导通电压大而优先导通,使 VF=3V;此时,UDA= -3V, 则DA 截止,VF=3V。

(3)当VA =3V, VB=0V时,

与情况(2)类似,UDA= 3V, UDB=0V, 则DA 因承受正向导通电压大而优先导通,使 VF=3V;此时,UDB= -3V, 则DB 截止,VF=3V。

(4)当VA = VB=3V时,

UDA=UDB=3V, DA 、DB 均导通, VF=3V。 综合以上分析过程,列于下表

若3V用于表示逻辑1,0V表示逻辑0,可得如下的真值表:

可见有1出1,全0出0,即为或逻辑。

或逻辑的符号如下:

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