与门
执行与运算的基本门电路
与门(英语:AND gate)又称“与电路”、逻辑“积”、逻辑“与”电路。是执行“与”运算的基本逻辑门电路。逻辑门是描述事件之间因果逻辑关系的枢纽,基本门包括与门、或门和非门。当且仅当组成顶事件的全部输入事件皆发生时,输出的顶事件才会发生,这种逻辑门便被称为与门。与门逻辑可以看作是一个在满足所有输入条件时输出信号的电路,它有多个输入端,一个输出端。当所有的输入同时为高电平(逻辑1)时,输出才为高电平,否则输出为低电平(逻辑0)。
与门有3种逻辑符号,包括:形状特征型符号(ANSI/IEEEStd 91-1984)、IEC矩形国标符号(IEC 60617-12)、DIN符号(DIN 40700)。
与门的实现方法包括使用CMOS逻辑、NMOS逻辑、PMOS逻辑以及二极管实现等。
定义
与门(AND Gate)又称“与电路”在我国台湾地区也被称为“及闸”。执行“与”运算的基本门电路。是故障树中运用最多的两个门之一。有几个输入端,只有一个输出端。当所有的输入同时为“1”电平时,输出才为“1”电高,否则输出为“0”电平。
与的含义
只有当决定一件事的所有条件都具备时,这个事件才会发生。逻辑与也称逻辑乘。
与门表达式
F=ab
电路状态表
二极管实现原理
如图:为二极管与门电路,Vcc = 10v,假设3v及以上代表高电平,0.7及以下表低电平,
下面根据图中情况具体分析一下,
1. Ua=Ub=0v时,D1,D2正向偏置,两个二极管均会导通,
此时Uy点电压即为二极管导通电压,也就是D1,D2导通电压0.7v.
2.当Ua,Ub一高一低时,不妨假设Ua = 3v,Ub = 0v,这时我们不妨先从D2开始分析,
D2会导通,导通后D2压降将会被限制在0.7v,那么D1由于右边是0.7v左边是3v所以会反向偏置
截止,因此最后Uy为0.7v,这里也可以从D1开始分析,如果D1导通,那么Uy应当为3.7v,
此时D2将导通,那么D2导通,压降又会变回0.7,最终状态Uy仍然是0.7v.
3. Va=Vb=3v,这个情况很好理解, D1,D2都会正偏,Uy被限定在3.7V.
总结(借用个定义):通常二极管导通之后,如果其阴极电势是不变的,那么就把它的阳极电位固定在比阴极高0.7V的电位上;如果其阳极电位是不变的,那么就把它的阴极电位固定在比阳极低0.7V的电位上,人们把导通后二极管的这种作用叫做钳位。
集成电路
与门是基本的逻辑门,因此在TTL和CMOS集成电路中都是可以使用的。标准的74系列CMOS集成电路有74X08、74X09(OC),包含四个独立的2输入与门;74X11,包含三个独立的3输入与门;74x21,包含两个独立的4输入与门。CD4000系列集成电路有:CD4081,包含四个2输入端与门;CD4082,包含两个4输入端与门。引脚分配如下:
目录
概述
定义
与的含义
与门表达式
电路状态表
二极管实现原理
集成电路
参考资料