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开路检测电路中的门电路

发布时间:2019-04-30 12:27 来源:未知 编辑:admin

  用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。

  前实际应用的门电路都是集成电路。在集成电路设计过程中,将复杂的逻辑函数转换为具体的数字电路时,不管是手工设计还是EDA工具自动设计,通常要用到七种基本逻辑(与、或、非、与非、或非、同或、异或)的图形表示,在电路术语中这些逻辑操作符号被称作门,对应的具体电路就叫做门电路,包括某个基本逻辑或者多个基本逻辑组合的复杂逻辑。

  比如实现取反功能的反相器,就叫做非门;实现“先与后反”功能的就是与非门,如下图所示。与非门由两个N管和两个P管组成:P管并联,一端接电源;N管串联,一端接地。根据CMOS结构互补的思想,每个N管都会和一个P管组成一对,它们的栅极连在一起,作为与非门的输入;输出则在“串-并”结构的中间。当输入端A、B中只要有一个为0时,下面接地的通路断开,而上面接电源的通路导通,就输出高电平1;而只有A、B同时为1时,才会使接地的两个串联NMOS管都导通,从而输出低电平0。而这正是与非门的逻辑:只有两个输入都为1时,输出为0;否则结果为1。

  上述7种基本逻辑对应的门即为:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门。另外还有一个常用的基本门电路叫传输门,可以模拟“开关”的动作,当然也是由MOS-FET组成的,利用了其栅电压控制MOS管导通的原理;当CP为1,A的数据可以传到B端,当CP为0时,其内部晶体管截止,可以把电路中的通路临时关断。它们的逻辑符号如右图所示。

  门电路几乎可以组成数字电路里面任何一种复杂的功能电路,包括类似于加法、乘法的运算电路,或者寄存器等具有存储功能的电路,以及各种自由的控制逻辑电路,都是由基本的门电路组合而成的。

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