Dlaczego dwie diody odwrócone reprezentują bramkę logiczną ORAZ?

Rozważać:

Nie mogę zrozumieć, jak to może działać. Jak to możliwe, że prąd przepływa przez normalne diody z katody na anodę i reprezentuje AND, jeśli oba mają wartość 1?

logic-gates

— Alex
źródło

Pamiętaj, że ten obwód zwykle działa, ale nie ma go, dlatego nie gainmożna go przywrócić noise margins. Zazwyczaj przy niskich i średnich prędkościach można uniknąć robienia czegoś takiego między zwykłymi bramkami lub innymi blokami funkcjonalnymi, które mają zysk, ale tak naprawdę nie można mieć sekwencji pasywnych bramek, które zasilają się nawzajem bez szybkiego napotkania problemów . Jednak takie sztuczki mogą być bardzo przydatne, gdy masz układy scalone, które prawie robią to, czego potrzebujesz, ale potrzebują trywialnej ilości „kleju” pomiędzy nimi, a sygnały nie są zbyt szybkie. W przeciwnym razie jest tinylogic.

— Chris Stratton

Odpowiedzi:

Wyobraźmy sobie, Ai Bto zarówno wysoka. Zatem nie ma prądu, który wypływa, Aani nie ma prądu, który wypływa B, więc Sjest wysoki.

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Teraz, gdy Ajest niski, dioda pozwala Apobierać prąd, który obniża napięcie węzła S, więc napięcie Sodpowiada spadkowi napięcia diody, gdy prąd przepływa przez rezystor i diodę ... która wynosi około 0,7V lub „niski”.

schematyczny

^{zasymuluj ten obwód}

To samo, jeśli Bjest niski.

To samo, jeśli Alub Bsą niskie.

Dlatego zarówno Ai Bmusi być wysoka, aby Sbyć wysoko ... ANDbrama!

Jak stwierdził fukanchik w komentarzach, rolą diod jest zapobieganie interferencji między wejściami, gdy znajdują się one w różnych stanach, ale dioda jest konieczna tylko w przypadku wejść, które mogą opadać i pobierać prąd. Jeśli wejścia mogą tylko tonąć prąd, na przykład w konfiguracji z otwartym kolektorem, dioda nie jest konieczna

schematyczny

^{zasymuluj ten obwód}

— nieznacznie wygięty
źródło

Tak też myślałem, ale jeśli nie ma oporu między źródłem a S, dlaczego cokolwiek miałoby przepływać przez A lub B?

— Phil N DeBlanc,

„Źródłem” jest rezystor podciągający 5 V. Gdy A i B są wysokie, S jest wysokie tylko dlatego, że jest podciągane przez rezystor. Przez diody w ogóle nie płynie prąd. Gdy A lub B jest niskie, powoduje to obniżenie napięcia w węźle S przez opadający prąd, a zatem (w przybliżeniu) cały spadek 5 V występuje na oporniku.

— nieznaczniebukowany

@PhilNDeBlanc prąd przepływa tylko przez te diody, gdy sygnał wejściowy jest niski, pochodzi z podciągania i z tego, co następuje.

— Trevor_G,

@PhilNDeBlanc Dodałem trochę wyjaśnienia do drugiego akapitu. Mam nadzieję, że to pomoże. Cieszyć się!

— nieznaczniebukowany

Należy dodać, że rolą diod jest zapobieganie przepływowi prądu z jednego wejścia do drugiego, gdy wejścia nie są równe (01 lub 10).

— fukanchik,

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Rysunek 1. Cztery możliwe warunki wejściowe.

Jedyną z czterech kombinacji przełączników, które pozwalają na wysokie napięcie wyjściowe, jest „11”. To jest z definicji funkcja AND.

— Tranzystor
źródło

+1 Zawsze może ci zaufać, jeśli używasz świetnych ilustracji. :) Być może fajnie będzie dodać napięcia do flag 0 i 1 dla jeszcze większej przejrzystości.

— Trevor_G,

Jeśli wszystkie diody zostaną zastąpione przewodami, uzyskasz takie same wyniki. Myślę, że ta ilustracja nie jest reprezentatywna dla działania bramy.

— Jose Antonio Reinstate Monica

Odpowiada bezpośrednio na pytanie OP: „w jaki sposób możliwy jest przepływ prądu przez normalne diody od katody do anody i reprezentują AND, jeśli oba są 1. ” Prosimy napisać ulepszoną odpowiedź.

— Tranzystor

Ponadto ta bramka AND jest pokazana w izolacji. Celem diod jest niedopuszczenie, aby jedno wejście pociągnęło w dół drugie i wpłynęło na inne bramki lub logikę podłączoną do tego wejścia. Zastąpienie drutami nie dałoby tego samego rezultatu.

— Tranzystor