二极管与门电路及原理分析

3.1.5 分立元器件门电路
由分立的半导体二极管、三极管和MOS管以及电阻等元件组成的门电路，叫做分立元件门电路。这里只简单介绍二极管与门、或门和三极管、MOS管反相器——非门。
一、二极管与门电路及原理分析
1、电路组成及符号
如图3.9所示。UA、UB是输入信号，它们的高电平是3V，低电平是0V。UY是输出信号。
2．工作原理
对于图3.9（A）所示电路，两个输入信号UA、UB有四种不同情况，相应的输出信号UY可以通过估算求出来，进而经过设定变量、状态赋值、即可得到反映输入、输出之间逻辑关系的真值表。

图 3.9 二极管与门

（1）电压关系表
输入、输出电压关系有四种情况：（设二极管的导通电压为0.7V）
①UA＝UB＝0V，即均为低电平，D1、D2由于正偏而导通，所以 
UY＝ UA ＋U D1 ＝ UB ＋ U D2 ＝（0＋0.7）＝0.7V
② UA＝0V、 UB ＝3V，即一低一高，粗看起来，两个二极管都应导通，因为它们的阳极都通过RO接到了VCC＝10V。但是，由于UA 、UB电平不同，当D1导通后，使
UY ＝ UA ＋ U D1 ＝（0＋0.7）＝0.7V
导致 U D2 ＝ UY － UB ＝（0.7－3）＝－2.3V
二极管D2承受的是反向电压，故截止。通常二极管导通之后，如果其阴极电位是不变的，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。
③ UA ＝3V、UB＝0V，即一低一高，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2 、截止的是D1而已。导通后就把UY钳位在0.7V，即
UY ＝ UB ＋ U D2＝（0＋0.7）＝0.7V
④UA＝UB＝3V，即均为高电平，D1、D2都正偏导通，被钳位在3.7v
3.7V。
（2）设定变量、状态赋值、列真值表
①设定变量：用A、B、Y分别表示UA、UB、UY。
②状态赋值：用0表示低电平，用1表示高电平——正逻辑。
③列真值表：根据设定的变量和状态赋值情况，由表3.1即可列出如表3.2 （教材P42）所示与门的逻辑真值表。由表可得
Y＝A·B＝AB
综上所述可知，图3.9所示电路实现了与运算功能，所以是一个二极管与门电路。