ИЛИ ворота против соединения двух проводов?

Я не большой электрик, но я пытаюсь получить представление об этом, так что имейте в виду, что у меня очень мало опыта вне электрической физики на уровне колледжа с исчислением, и прочная основа в математической логике. Я узнал о том, что можно сделать с помощью логических элементов, и наткнулся на сумматор. Я хотел бы попробовать что-то, прежде чем я посмотрю на ответ, поэтому я придумал свой собственный сумматор. Единственное различие между моим сумматором и тем, что в книге, которую я читаю, состоит в том, что в конце их сумматора есть провод ИЛИ для проводника, тогда как я просто соединил два провода. Мне кажется, что соединение двух проводов идентично шлюзу ИЛИ, так как нет электричества из узла, если в нем нет электричества, и есть некоторое электричество из узла, если есть какое-то из одного или обоих источников ,

Мой вопрос: в чем разница между соединением двух проводов и получением правильных ИЛИ ворот?

Я предполагаю, что это как-то связано с количеством электричества (тока?) На выходном проводе от затвора 3-узла / ИЛИ, но мое понимание схем немного ржавое. Спасибо за вашу помощь!

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Что вы должны понять, так это то, как представлены логические уровни H и L. Оба логических уровня H и L представлены двумя напряжениями, т. Е. L НЕ означает плавающий потенциал или «не подключен».

L означает, что напряжение (близко к) 0 В, т.е. соединение с GND.

И, конечно же, H обозначается более высоким напряжением, например, 5 В, т.е. соединением с положительным напряжением питания.

Таким образом, если два цифровых выхода имеют разные значения (H и L), их соединение приведет к короткому замыканию, а не к ИЛИ.

В большинстве случаев в цифровой логике соединение двух выходов вместе неправильно.

Исключения

• так называемые выходы с тремя состояниями, которые могут находиться в третьем состоянии «Z». Z на самом деле означает высокий импеданс, то есть «нет связи» и
• так называемые выходы с открытым коллектором (или с открытым стоком), которые могут быть И-проводными (аналогично тому, что вы хотели сделать для ИЛИ). Но тогда вам нужен дополнительный подтягивающий резистор.

Чтобы избежать «столкновения» двух выходов, когда один высокий, а другой низкий, два простых провода становятся диодным ИЛИ вентилем: -

Это обычно работает довольно хорошо, но наблюдается небольшое (0,5 В) ухудшение в уровне высокого напряжения, достигающего выхода из-за прямого падения напряжения на диоде. Вот прямая характеристика диода 1N4148: -

Если R выбрано, чтобы вызвать ток около 0,1 мА, то падение напряжения составит около 0,5 вольт.

Может ли это работать?

Это может работать ТОЛЬКО ЕСЛИ НИЗКИЙ логический уровень в цепи представлен в виде доли не подключена точкой [точка, без напряжения по отношению к любой другой точке в вашей схеме], что - то вроде следующей схемы

Так что да, ваш сумматор концептуально работает, НО

1 - Что, если два узла «ВЫСОКИЙ», но у одного из них напряжение немного выше, чем у другого?

A: учитывая тот факт, что между ними существует очень низкий резистивный путь, вы будете иметь короткое замыкание . Будет протекать огромное количество тока, которое сожжет вашу цепь

2 - Что делать, если я хочу связать этот сумматор с другими логическими устройствами? это будет работать ?

A: Нет, это не будет работать, например, вы не можете связать этот тип сумматора с цифровым устройством CMOS . Таким образом, вам нужно создать библиотеку цифровых модулей, которая все работает таким образом, вам нужно создать свой собственный И , ИЛИ , НЕ , NAND вентили которые все могут работать с такой логикой.

3 - Что если мы исправим эту проблему и представим состояние «НИЗКИЙ» в виде 0 вольт, а состояние «ВЫСОКИЙ» в виде - например - 5 вольт, можем ли мы по-прежнему взаимодействовать с этим сумматором с логическим устройством CMOS ?

A: Нет, вы не можете, потому что всякий раз, когда один из двух узлов ВЫСОКИЙ, а другой - НИЗКИЙ, у вас будет короткое замыкание , и будет протекать огромное количество тока, которого достаточно, чтобы сжечь вашу цепь

Таким образом, логика такого рода действительна только в том случае, если вы представляете «ВЫСОКИЙ» и «НИЗКИЙ» с помощью светодиода или лампочки [что-то видимое], но это не практичный способ реализации сложных схем и запоминающих устройств с использованием такой логики.

Иногда это делается в простых ситуациях, таких как релейная логика (в автомобилях, системах центрального отопления и т. Д.). Общим признаком является то, что логический низкий уровень - это разомкнутая цепь (не заземлена), а входные сопротивления низкие (катушка реле - это собственный понижающий резистор) , Эти две функции идут рука об руку.

Поскольку в учебных примерах часто используются двухпозиционные переключатели в качестве входов и лампы в качестве выходов, они могут работать таким образом, независимо от того, к чему они стремятся.

Основная причина того, что вы «провод или » не работаете, заключается в том, что входы не изолированы от самих себя и от выхода. Изоляция имеет решающее значение для правильной работы логических схем.