Puertas de diodo lógico

Todo lo que debes recordar es que la corriente fluye a través de un diodo en la dirección de la flecha.

En el caso de la compuerta OR, si no hay potencial (es decir, lógica 0 o tierra) en ambas entradas , no pasará corriente a través de ninguno de los diodos y la resistencia desplegable R \ $ _ {L} \ $ mantendrá la salida en tierra (lógica 0).

Si cualquiera de ellos de las entradas tiene un voltaje positivo (lógico 1) en su entrada (In 1 o 2), entonces la corriente pasará a través del diodo (s) y aparecerá en la salida Out, menos la tensión directa del diodo (también conocida como caída de diodo).

La puerta AND parece más desafiante debido a los diodos invertidos, pero no lo es.

Si cualquiera de las entradas (en 1 o en 2) está a un potencial de tierra (lógica 0), entonces, debido al mayor potencial en el lado del ánodo debido a la tensión positiva de la resistencia R \ $ _ {L} \ $, corriente fluirá a través del (los) diodo (s) y la tensión en la salida de salida será igual a la tensión directa del diodo, 0.7v.

Si ambas entradas a la compuerta AND son altas (lógica 1), entonces no pasará corriente por ninguno de los diodos, y la tensión positiva a través de R \ $ _ {L} \ $ aparecerá en la salida de salida.

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Como un aparte, la lógica del diodo por sí misma no es muy práctica. Como se señala en la descripción de la compuerta OR, por ejemplo, el voltaje en el terminal de salida cuando hay un nivel lógico alto (1) en cualquiera de las entradas será el voltaje en la entrada menos una caída de diodo. Esta caída de voltaje no se puede recuperar usando solo circuitos pasivos, por lo que esto limita severamente el número de puertas que pueden ser conectadas en cascada.

Con la lógica de diodo, también es difícil construir puertas que no sean AND y OR. NO son posibles las puertas.

Entonces ingrese DTL (diodo transistor lógico), que agrega un transistor NPN a la salida de las puertas descritas anteriormente. Esto los convierte en NAND y NOR gates, cualquiera de las cuales puede usarse para crear cualquier otro tipo de función lógica.

Algunas veces se utilizará una combinación de lógica de diodo y DTL; Lógica de diodo por su simplicidad, y DTL para proporcionar negación y regeneración de niveles de señal. La computadora de guía para el misil Minuteman II , desarrollado a principios de la década de 1960, utilizó una combinación de lógica de diodo y transistor de diodo. Lógica contenida en los primeros circuitos integrados fabricados por Texas Instruments.

Puedo explicarlo con la puerta O. La resistencia desplegable establece la salida en 0 V, pero a través de una impedancia relativamente alta.

Se puede pensar en un diodo simplemente como un interruptor, si hay un voltaje positivo en él (donde "positivo" puede interpretarse como más que el voltaje de encendido), entonces es de baja impedancia. Si hay un voltaje negativo, hay una alta impedancia.

Ahora, mira la puerta OR. Si IN1 e IN2 son ambos bajos, entonces ambos diodos están APAGADOS (es decir, son de alta impedancia). Por lo tanto, la resistencia desplegable domina y la salida es cero.

Si IN1 es alto, por ejemplo, entonces el diodo se enciende e IN1 lucha con la resistencia desplegable. Sin embargo, si IN1 tiene una impedancia de salida baja (que debería), ganará la batalla y la salida irá a IN1 o ALTA. El mismo argumento es válido si IN2 o ambos IN1 e IN2 son altos.

Tenga en cuenta que el diagrama tal como está dibujado implica que IN1 e IN2 = Es.

Además, recuerde los puntos del diodo en la dirección de la tensión, por lo que si el lado que apunta la flecha es menor que el lado del que apunta la flecha, el diodo está ENCENDIDO.

En el caso "AND", a continuación, Y solo será verdadera (alta) si A AND B es verdadera, mientras que en el caso "O", Y se volverá verdadera cuando A O B son verdaderas

Puede comprender fácilmente los circuitos lógicos hechos de diodos considerando el modelo ideal de un diodo en el que ignoramos la caída de tensión directa incorporada de un diodo de 0,6-0,7v, cualquier resistencia en masa y no idealidades. Básicamente, consideramos el diodo ideal como un interruptor perfecto: se cierra cuando está polarizado hacia delante y se abre cuando está polarizado inversamente

Modelo de diodo 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

Usando este modelo, calculamos la corriente I a través de la resistencia

O Gate

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

Cuando al menos una de las dos entradas se mantiene alta (Es), una corriente no cero fluye hacia el suelo a través de la resistencia cuando el diodo respectivo está polarizado hacia adelante y actúa como cortocircuito. Como la caída de tensión en un diodo que actúa como cortocircuito es 0, el terminal Fuera se mantiene alto (Es). Cuando ambas entradas se mantienen a tierra (0v), ambos diodos tienen polarización inversa y, por lo tanto, están en circuito abierto y no fluye corriente a través del resistor. Como resultado, el terminal Fuera ahora se mantiene en tierra (0v)

AND Gate

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

Cuando al menos uno de los dos terminales de entrada se mantiene a tierra (0v), su diodo respectivo está polarizado hacia adelante y actúa como un cortocircuito que causa que una corriente no cero fluya a través de la resistencia. Como la caída de voltaje en un diodo que actúa como cortocircuito es 0, el terminal Fuera se mantiene a tierra (0v). Cuando ambas entradas se mantienen altas (Es), ahora ambos diodos tienen polarización inversa y, por lo tanto, actúan como circuitos abiertos y no fluye corriente a través de la resistencia. Como resultado, el terminal Fuera ahora se coloca en alto (Es)