Почему два обратных диода представляют логический вентиль AND?

Рассмотреть возможность:

Я не могу понять, как это работает. Как можно иметь ток, протекающий через нормальные диоды от катода к аноду, и представлять И, если оба равны 1?

logic-gates

— Alex
источник

Обратите внимание, что эта схема обычно работает, но она не имеет gainи в результате не может восстановить noise margins. Как правило, на медленных и умеренных скоростях вы можете делать что-то подобное между обычными воротами или другими функциональными блоками, имеющими усиление, но у вас не может быть последовательности пассивных ворот, подобных этим, питающих друг друга, не сталкиваясь с проблемами. , Тем не менее, подобные трюки могут быть очень полезны, когда у вас есть микросхемы, которые почти делают то, что вам нужно, но нуждаются в незначительном количестве «клея» между ними, и сигналы не слишком быстрые. Иначе есть крошечная логика.

— Крис Страттон

Ответы:

Представь Aи Bоба высокие. Тогда нет тока, который вытекает, Aи нет тока, который течет из него B, поэтому Sон высок.

схематический

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

Теперь, если Aоно низкое, диод позволяет Aполучать ток, который понижает напряжение на узле S, поэтому напряжение Sсоответствует падению напряжения на диоде, когда ток протекает через резистор и диод ..., что составляет приблизительно 0,7 В. или «низкий».

схематический

^{смоделировать эту схему}

То же самое, если Bнизко.

То же самое, если Aили Bнизкие.

Поэтому оба Aи Bдолжны быть высокими, Sчтобы быть высокими ... ANDворотами!

Как заявил Фуканчик в комментариях, роль диодов состоит в том, чтобы не допускать взаимного влияния входов друг на друга, когда они находятся в разных состояниях, но диод необходим только для входов, которые могут поглощать ток и источник. Если входы могут потреблять только ток, например, в конфигурации с открытым коллектором, тогда диод не нужен

схематический

^{смоделировать эту схему}

— slightlynybbled
источник

Я тоже так думал, но если между источником и S нет сопротивления, то почему что-либо протекает через A или B?

— Фил Н

Источником является подтягивающий резистор 5 В. Когда A и B высокие, S только высокие, потому что их подтягивает резистор. Ток через диоды не течет вообще. Когда A или B низкое, это приводит к снижению напряжения узла S путем понижения тока, таким образом (приблизительно) все падение 5 В происходит на резисторе.

— слегка

Ток @PhilNDeBlanc течет только через эти диоды влево, когда на входе низкий уровень, он исходит от подтяжки и от того, что следует.

— Trevor_G

@PhilNDeBlanc Я добавил немного пояснений ко второму абзацу. Надеюсь, это поможет. Наслаждайтесь!

— слегка

Вы должны добавить, что роль диодов состоит в том, чтобы предотвратить ток, протекающий от одного входа к другому, когда входы не равны (01 или 10).

— fukanchik

схематический

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

Рисунок 1. Четыре возможных условия ввода.

Единственная из четырех комбинаций переключателей, которые позволяют выходному сигналу повышаться, это «11». То есть по определению функция AND.

— транзистор
источник

+1 Всегда могу доверять вам использовать отличные иллюстрации. :) Возможно, было бы неплохо добавить напряжения к флагам 0 и 1 для еще большей ясности.

— Trevor_G

Если все диоды заменены проводами, вы получите те же результаты. Я думаю, что эта иллюстрация не является показателем того, как работают ворота.

— Хосе Антонио восстановил Монику

Он прямо отвечает на вопрос ОП: « Как это возможно, чтобы ток протекал через обычные диоды от катода к аноду и представлял собой И, если оба равны 1. » Пожалуйста, не стесняйтесь написать улучшенный ответ.

— Транзистор

Кроме того, этот логический элемент И показан изолированно. Смысл диодов состоит в том, чтобы предотвратить смещение одного входа другим и воздействие на другие вентили или логику, подключенную к этому входу. Замена проводами не дала бы того же результата.

— Транзистор