Gerbang Logika Dioda

Untuk beberapa alasan, saya mengerti gerbang logika transistor, dan saya bisa menyelesaikan masalah, tetapi untuk beberapa alasan saya tidak mengerti gerbang logika dan / atau yang dibangun oleh dioda. Jika seseorang dapat menjelaskannya kepada saya menggunakan analisis rangkaian, saya akan sangat menghargai itu.

Yang harus Anda ingat, adalah bahwa arus mengalir melalui dioda ke arah panah.

Dalam kasus gerbang OR, jika tidak ada potensi (yaitu logika 0, atau tanah) pada kedua input, tidak ada arus akan melewati baik dioda, dan pull-down resistor R L akan menjaga output di tanah (logika 0 ).$_{L}$

Jika salah satu input memiliki tegangan positif (logika 1) pada inputnya (Dalam 1 atau 2), maka arus akan melewati dioda (s) dan muncul pada keluaran Keluar, dikurangi tegangan maju dari dioda (alias dioda). penurunan).

Gerbang AND terlihat lebih menantang karena dioda terbalik, tetapi tidak.

$_{L}$

$_{L}$

--------------------------------------------

Selain itu, logika dioda dengan sendirinya tidak terlalu praktis. Seperti disebutkan dalam deskripsi gerbang OR misalnya, tegangan pada terminal Keluar ketika ada logika tinggi (1) pada salah satu input akan menjadi tegangan pada input dikurangi penurunan dioda. Penurunan tegangan ini tidak dapat dipulihkan hanya dengan menggunakan sirkuit pasif, jadi ini sangat membatasi jumlah gerbang yang dapat di-cascade.

Dengan logika dioda, juga sulit untuk membangun gerbang selain AND dan OR. Gerbang TIDAK tidak mungkin.

Jadi masukkan DTL (diode transistor logic), yang menambahkan transistor NPN ke output gerbang yang dijelaskan di atas. Ini mengubahnya menjadi gerbang NAND dan NOR , yang keduanya dapat digunakan untuk membuat jenis fungsi logika lainnya.

Terkadang kombinasi logika dioda dan DTL akan digunakan bersama; logika dioda untuk kesederhanaannya, dan DTL untuk memberikan negasi dan regenerasi level sinyal. Komputer panduan untuk rudal Minuteman II , yang dikembangkan pada awal 1960-an, menggunakan kombinasi logika dioda dan logika transistor dioda yang terdapat dalam sirkuit terintegrasi awal yang dibuat oleh Texas Instruments.

Anda dapat memahami dengan mudah memahami sirkuit logika yang terbuat dari dioda dengan mempertimbangkan model ideal dioda di mana kami mengabaikan 0,6-0,7 v penurunan tegangan maju dioda maju, setiap resistensi massal dan non-idealitas. Jadi pada dasarnya kami menganggap dioda ideal sebagai saklar sempurna: ditutup ketika maju bias dan terbuka ketika terbalik bias

Model Dioda Ideal

Vp = voltage at P or Anode  terminal of diode 
Vn = voltage at N or Cathode terminal of diode
Vpn = Vp - Vn = terminal voltage across diode
Id = current through diode

if Vpn < 0, Diode is reverse biased and acts as an open circuit i.e. Id = 0
if Id != 0, Diode is forward biased and acts as a short circuit i.e. Vpn = 0

Menggunakan model ini, mari kita hitung arus I melalui resistor

ATAU Gerbang

In1  In2  I    Out
0v   0v   0     0v
0v   Es   Es/R  Es
Es   0v   Es/R  Es
Es   Es   Es/R  Es

Setiap kali minimal satu dari dua input dipegang ke tinggi (Es), arus non-nol mengalir ke tanah melalui resistor karena masing-masing dioda maju bias dan bertindak sebagai hubungan pendek. Karena penurunan tegangan dioda yang bertindak sebagai korsleting adalah 0, maka terminal Out ditahan untuk memasukkan high (Es). Ketika kedua input ditahan ke ground (0v), kedua dioda bias terbalik dan karenanya sirkit terbuka dan tidak ada arus yang mengalir melalui resistor. Akibatnya, terminal Out sekarang ditahan ke ground (0v)

DAN Gerbang

In1  In2  I    Out
0v   0v   Es/R  0v
0v   Es   Es/R  0v
Es   0v   Es/R  0v
Es   Es   0     Es

Setiap kali minimal satu dari dua terminal input ditahan ke ground (0v), masing-masing dioda maju bias dan bertindak sebagai hubung singkat yang menyebabkan arus tidak nol mengalir melalui resistor. Karena penurunan tegangan dioda yang bertindak sebagai korsleting adalah 0, maka terminal Out ditahan ke ground (0v). Ketika kedua input dipegang tinggi (Es), sekarang kedua dioda bias terbalik dan dengan demikian bertindak sebagai sirkuit terbuka dan tidak ada arus yang mengalir melalui resistor. Akibatnya, terminal Out sekarang ditarik ke tinggi (Es)

Saya bisa menjelaskan dengan gerbang OR. Resistor pull down menetapkan output ke 0 V, tetapi melalui impedansi yang relatif tinggi.

Dioda dapat dianggap hanya sebagai saklar, jika ada tegangan positif di atasnya (di mana "positif" dapat diartikan sebagai lebih dari menyalakan tegangan) maka itu adalah impedansi rendah. Jika ada tegangan negatif, ada impedansi tinggi.

Sekarang, lihat gerbang OR. Jika IN1 dan IN2 keduanya rendah, maka kedua dioda MATI (yaitu mereka impedansi tinggi). Jadi, resistor pulldown mendominasi dan outputnya nol.

Jika IN1 tinggi, misalnya, maka dioda menyala dan IN1 berkelahi dengan resistor pulldown. Namun, jika IN1 memiliki impedansi output yang rendah (yang seharusnya) maka akan memenangkan tarik-menarik dan output akan pergi ke IN1, atau TINGGI. Argumen yang sama berlaku jika IN2 atau keduanya IN1 dan IN2 tinggi.

Perlu diingat, diagram yang digambarkan mengimplikasikan IN1 dan IN2 = Es.

Juga, ingat titik dioda searah dengan tegangan, jadi jika sisi panah menunjuk ke kurang dari sisi panah menunjuk dari, dioda AKTIF.

Dalam kasus "AND", di bawah, Y hanya akan menjadi true (tinggi) jika A AND B benar, sedangkan dalam kasus "OR", Y akan menjadi true ketika A OR B benar