二极管门电路是什么

1.啥是门电路

在开始聊起二极管门电路之前，现需要搞清楚啥是门电路。无论是在数学课，还是C语言课程，还是电路学课程中，都会见过与（&）、或（|），非（~）吧。那么这些逻辑运算究竟是如何实现的呢？

用以实现与或非（基本逻辑运算）的电路（单元电路，即最小的单元模块）就是门电路了。

2.老子当年也很那啥

其实一开始使用的并不是二极管（半导体）来实现的门电路。

首先使用的单刀开关如下图

步骤如下：

（1）左侧 UI （V_input）是输入，右侧是Uo(V_output)是输出。

（2）开关S断开，输出为高电平

（3）开关S闭合，输出为低电平。

如果我们以正逻辑方式来看，就是S断开，输出1，S闭合输出0.（所谓正逻辑就是1代表高电平，0代表低电平）。

表面是这个单刀开关的电路就可以实现门电路，没有啥问题，干嘛会被淘汰，去使用半导体门电路呢？

真的没有缺陷吗，仔细思考一下，我们这里所说的高电平，和低电平，单单从数学的角度，是1和0但是，在现实生活中电源提供的电压，可是一个0-[公式]的值哦。是一个连续的模拟量，并不是一个离散的0 或者1.

那么，也就是说，这里所说的高电平，低电平并不是一个确切的值，而实一个范围，比如说0-x的电压范围是代表低电平，x-y的电压范围是代表高电平。

那么问题来了。

（1）如果我想要低电平，那么我就希望这个电阻R越大越好，最好是让他达到无穷尽。这样输 出的就真的是0伏电压了。

（2）如果我想要高电平，那么就希望这个电阻R越小越好，最好是电阻值为0，那么这个输出就真的是电压的额定值，标准的高电平。

可是实际生活，我们不仅需要高电平，也需要低电平，那么这个电阻的取值范围就不可以太大也不可以太小，究竟去什么值呢？这就是一个存在的隐患。

与此同时，单刀开关，无法去是集成在一个很小的集成电路中。这也是一个缺憾。

因而出现了半导体门电路。

3.二极管门电路

二极管，的伏安特性是，接正向电压可以导通，反向电压可以看作断开。如下

使用二极管做成的门电路如下

学而不思则罔，仅说一个与门，或门留给我自己思考了（有兴趣，可以一同思考一下 ）。步骤如下：

（1）如果输入端A和B，都输入一个很小的电压。 Vcc 远大于它，那么电路导通，Y则输出一个0.7V（相当于二极管的开启电压值）。

（2）如果输出端A和B，都输入一个很大的电压假设是Uo ，但是还是远小于Vcc,那么Y输出电压为（Uo+0.7）v.

以正逻辑规则来看则，当输入低电压，则得到一个低电平，输入高电压，就得到一个高电平。

所谓的与门，则是同1得1，有0得0.根据电路得串并联原理，这一点很容易可以看的出。不再过多累赘。

或门。。。。。嗯。。。容我好好思考一下。

这样二极管恩电路就实现了。

理论上这样就实现了二极管门电路，但是为什么还会出现TTL门电路，CMOS门电路呢？

这个真的是十全十美得吗

当然不是，我门还是以与门为例，好好分析一下。

首先，我输入得如果是0V，则输出的是0.7V（低电平情况），如果我输入x伏，则我得到的输出是（x+0.7）伏（高电平情况）。如果将这个输出送到下一级，作为下一级的输入，下一级假设又是一个与门，就会在原来电压的基础上再加0.7。下下级，下下下级。。。以此循环下去。那么每一级的[公式]将不断变大。

其次，直接结上负载，那么每一个负载都是有电阻的，随着电阻值的变化。可以想象输出也是存在变化的。

以上原因，就导致二极管门电路，是不可以直接拿出来单独作为一个独立模块使用的，也不可以直接接负载。仅仅只可以作为集成电路内部的逻辑单元来使用。（或门也是同理）。

这里留一个悬念，二极管不可以直接负载，是不是就是这个原因，从而出现了TTL电路和CMOS门电路的呢。如若有机会，会单独在写一些关于TTL门电路和CMOS门电路的东东。

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