邏輯門電路,門電路原理,門電路實例分享-KIA MOS管

用以實現基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為門電路。

門電路是數字電路中最基本的邏輯單元。它可以使輸出信號與輸入信號之間產生一定的邏輯關系。

在數字電路中，信號大都是用電位（電平）高低兩種狀態表示，利用門電路的邏輯關系可以實現對信號的轉換。

常用的門電路在邏輯功能上有與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。

門電路的分類

分立元件門電路：用分立的元件和導線連接起來構成的門電路。

集成門電路：把構成門電路的元器件和連線都制作在一塊半導體芯片上，再封裝起來，便構成了集成門電路。現在使用最多的是CMOS和TTL集成門電路。

門電路原理

實際應用的門電路都是集成電路。在集成電路設計過程中，將復雜的邏輯函數轉換為具體的數字電路時，不管是手工設計還是EDA工具自動設計，通常要用到七種基本邏輯（與、或、非、與非、或非、同或、異或）的圖形表示，在電路術語中這些邏輯操作符號被稱作門，對應的具體電路就叫做門電路，包括某個基本邏輯或者多個基本邏輯組合的復雜邏輯。比如實現取反功能的反相器，就叫做非門；實現“先與后反”功能的就是與非門，如下圖所示。

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與非門由兩個N管和兩個P管組成：P管并聯，一端接電源；N管串聯，一端接地。根據CMOS結構互補的思想，每個N管都會和一個P管組成一對，它們的柵極連在一起，作為與非門的輸入；輸出則在“串-并”結構的中間。當輸入端A、B中只要有一個為0時，下面接地的通路斷開，而上面接電源的通路導通，就輸出高電平1；而只有A、B同時為1時，才會使接地的兩個串聯NMOS管都導通，從而輸出低電平0。而這正是與非門的邏輯：只有兩個輸入都為1時，輸出為0；否則結果為1。

上述7種基本邏輯對應的門即為：與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門。另外還有一個常用的基本門電路叫傳輸門，可以模擬“開關”的動作，當然也是由MOS-FET組成的，利用了其柵電壓控制MOS管導通的原理；當CP為1，A的數據可以傳到B端，當CP為0時，其內部晶體管截止，可以把電路中的通路臨時關斷。它們的邏輯符號如圖所示。

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