二极管应用分析

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二极管的基本应用——门电路

二极管的单向导电性使其在整流、限幅、钳位、开关、检波和续流等电路中有着广泛的应用。

门电路

1、什么是门电路？

答： 在数字电子技术中，用于实现基本和复合逻辑运算的单元电路被称为门电路或逻辑门(Logic Gate)。门电路是数字集成电路中最基本的逻辑单元。

2、门电路有哪些？

答：常用的门电路包括：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等。这里主要介绍由二极管构成的与门、或门。

3、二极管门电路的工作原理是什么？（为简化分析，以下均假设二极管为理想的）

与门电路

电路：

工作原理：

以二输入为例，分析电路的输入信号不同时的情况

（1）当VA=VB=0V时，

UDA=UDB=5V， DA 、DB 均导通， VF=0V。

（2）当VA =0V， VB=3V时，

UDA= 5V， UDB=2V，

注意：当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管优先导通。

则DA 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=0V；此时，UDB= -2V， 则DB 截止，VF=0V。

（3）当VA =3V， VB=0V时，

与情况（2）类似，UDA= 2V， UDB=5V， 则DB 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=0V；此时，UDA= -2V， 则DA 截止，VF=0V。

（4）当VA = VB=3V时，

UDA=UDB=2V， DA 、DB 均导通， VF=3V。

综合以上分析过程，列于下表

若3V用于表示逻辑1，0V表示逻辑0，可得如下的真值表：

可见有0出0，有1出1，即为与逻辑。

与逻辑的符号如下：

或门电路

电路：

工作原理：

以二输入为例，分析电路的输入信号不同时的情况（1）当VA=VB=0V时，

UDA=UDB=0V， DA 、DB 到截止， VF=0V。

（2）当VA =0V， VB=3V时，

UDA= 0V， UDB=3V，

注意：当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管优先导通。

则DB 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=3V；此时，UDA= -3V， 则DA 截止，VF=3V。

（3）当VA =3V， VB=0V时，

与情况（2）类似，UDA= 3V， UDB=0V， 则DA 因承受正向导通电压大而优先导通，使 VF=3V；此时，UDB= -3V， 则DB 截止，VF=3V。

（4）当VA = VB=3V时，

UDA=UDB=3V， DA 、DB 均导通， VF=3V。 综合以上分析过程，列于下表

若3V用于表示逻辑1，0V表示逻辑0，可得如下的真值表：

可见有1出1，全0出0，即为或逻辑。

或逻辑的符号如下：

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