門電路原理

A. 一張關於「與」門電路原理圖的問題

這個問題可以這樣理清它，第一步： 理解「與門」， 簡單來說，就是兩個都為「1」的時候才為「1」，1&1=1，0&0=0，1&0=0，0&1=0。第二步：看電路圖，有三個6V， 其中兩個6V標有0和1，圖中二極體用的是「單向導電性」，只有正端「P」電壓高於負端「N」才導通。反向不通。
1.圖中A ， B 都接到0，它的意思是說 A=0，B=0，那麼A&B=0（就是Y=0）模擬電路通路就是（頂上的6V->R->二極體->地），Y端的電壓就是二極體上兩端的電壓（大約零點幾伏），數字電路用0表示（「0」代表「0V」「1」代表「5V」，但不是說完全的0V才是「0」或者剛好的5V才是「1」）。即是0&0=0(式子1)
2.如果A，B都接到6V（「1」端），二極體兩端沒有電壓差（因為二極體兩端都是6V），就沒有電流流過，Y端的電壓就約等於「6V」，就是「1」，那麼A=1（ 接到6V）B=1（接到6V）， Y=1， 剛好就是1&1=1(式子2);
3.同理，如果A或B有一個接到0，Y端電壓都是二極體兩端的電壓（約零點幾伏），用0表示， 即是1&0=0，0&1=0(式子3,4)。式子1,2,3,4
合在一起：0&0=0 ；1&1=1;1&0=0，0&1=0就表示是「與門」(圖中是A&B=Y）。

B. 請問邏輯門電路中 非門原理 結果很簡單的，需要詳細一點的分析。

我再說得詳細一些吧。一般的數字電路邏輯，低電平為0，高電平為1，可以理解內吧。那麼什麼是低電平呢容，一般在TTL(VCC=5V)電路中，<1.4V的電壓為低電壓，>2.7V的為高電壓。有了上面基礎，我們再說上面的電路。我們假設VCC為5V
(a)圖是三極體，當A點電壓<0.7V時（A為低電平，0），三極體從上到下截止，VCC到地之間，是斷開的，那麼F的輸出就是VCC（F為高電平，1）。 同時，如果A點電壓比較高，比如說為5V，那麼此時三極體從上到下導通，即VCC通過Rc接到了地，此時F點輸出就為0了，所以由此可以得出，F點，從邏輯上來說，是A點得反。
你可能會有幾個問題，比如說，為什麼是<1.4V,為什麼是>2.7V，中間的去哪了，又或者說，我說<0.7V截止，那麼稍微大一點，A為0.8，此時導通F也為0啊之類的，這些就是稍微深入點了，你就可以去讀讀書，從書中尋找更多的為什麼。

C. 請問二極體與門電路的原理

晶體二極體為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結，在其界面處兩側形成空間電荷層，並建有自建電場。

當不存在外加電壓時，由於pn結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。

門電路幾乎可以組成數字電路裡面任何一種復雜的功能電路，包括類似於加法、乘法的運算電路，或者寄存器等具有存儲功能的電路，以及各種自由的控制邏輯電路，都是由基本的門電路組合而成的。

(3)門電路原理擴展閱讀：

二極體的應用：

（1）電子用品中的應用

發光二極體在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機等的顯示屏都將發光二極體用作屏背光源。

（2）汽車以及大型機械中的應用

發光二極體在汽車以及大型機械中得到廣泛應用。汽車以及大型機械設備中的方向燈、車內照明、機械設備儀表照明、大前燈、轉向燈、剎車燈、尾燈等都運用了發光二極體。主要是因為發光二極體的響應快、使用壽命長（一般發光二極體的壽命比汽車以及大型機械壽命長）。

（3）煤礦中的應用

由於發光二極體較普通發光器件具有效率高、能耗小、壽命長、光度強等特點，因此礦工燈以及井下照明等設備使用了發光二極體。雖然還未完全普及，但在不久將得到普遍應用，發光二極體將在煤礦應用中取代普通發光器件。

D. 邏輯門電路的工作原理是什麼

主要是「與、或、非」三種電路。簡言之，就是當電路打開時，支路中只允許一路導通，這是與門；當電路打開，允許兩路導通（他或她），是或門電路；當電路打開時，輸出相位相反（反相器），是非門電路。電腦千變萬化的電路，都是由這三種基本電路組成。

E. 主板中什麼是門電路 它的工作原理是 怎樣判斷好壞

門電路是數字電路的一種，數字電路中的演算法都是二進制的演算法要版學好門電路，不僅要記住權或、與、非等的邏輯表達，還要學好二進制及十六進制
數字電路處理的是1、0兩個量，1和0在電路中的表現是高電平為1，低電平為0，如以5V為參考，小於5V的為低電平0，高於5V的為高電平1，門電路之所以叫門電路，是因為它們工作在開關狀態，因為只有工作在開關狀態，才能表現1和0。

F. 門電路工作原理

第五節 CMOS邏輯門電路
http://www.fjtu.com.cn/fjnu/courseware/0321/course/_source/web/lesson/char2/j6.htm 看看把

CMOS邏輯門電路是在TTL電路問世之後 ，所開發出的第二種廣泛應用的數字集成器件，從發展趨勢來看，由於製造工藝的改進，CMOS電路的性能有可能超越TTL而成為佔主導地位的邏輯器件 。CMOS電路的工作速度可與TTL相比較，而它的功耗和抗干擾能力則遠優於TTL。此外，幾乎所有的超大規模存儲器件 ，以及PLD器件都採用CMOS藝製造，且費用較低。
早期生產的CMOS門電路為4000系列 ，隨後發展為4000B系列。當前與TTL兼容的CMO器件如74HCT系列等可與TTL器件交換使用。下面首先討論CMOS反相器，然後介紹其他CMO邏輯門電路。

MOS管結構圖

MOS管主要參數：

1.開啟電壓VT
·開啟電壓（又稱閾值電壓）：使得源極S和漏極D之間開始形成導電溝道所需的柵極電壓；
·標準的N溝道MOS管，VT約為3～6V；
·通過工藝上的改進，可以使MOS管的VT值降到2～3V。

2. 直流輸入電阻RGS
·即在柵源極之間加的電壓與柵極電流之比
·這一特性有時以流過柵極的柵流表示
·MOS管的RGS可以很容易地超過1010Ω。

3. 漏源擊穿電壓BVDS
·在VGS=0（增強型）的條件下 ，在增加漏源電壓過程中使ID開始劇增時的VDS稱為漏源擊穿電壓BVDS
·ID劇增的原因有下列兩個方面：
（1）漏極附近耗盡層的雪崩擊穿
（2）漏源極間的穿通擊穿
·有些MOS管中，其溝道長度較短，不斷增加VDS會使漏區的耗盡層一直擴展到源區，使溝道長度為零，即產生漏源間的穿通，穿通後
，源區中的多數載流子，將直接受耗盡層電場的吸引，到達漏區，產生大的ID

4. 柵源擊穿電壓BVGS
·在增加柵源電壓過程中，使柵極電流IG由零開始劇增時的VGS，稱為柵源擊穿電壓BVGS。

5. 低頻跨導gm
·在VDS為某一固定數值的條件下 ，漏極電流的微變數和引起這個變化的柵源電壓微變數之比稱為跨導
·gm反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力
·是表徵MOS管放大能力的一個重要參數
·一般在十分之幾至幾mA/V的范圍內

6. 導通電阻RON
·導通電阻RON說明了VDS對ID的影響 ，是漏極特性某一點切線的斜率的倒數
·在飽和區，ID幾乎不隨VDS改變，RON的數值很大 ，一般在幾十千歐到幾百千歐之間
·由於在數字電路中 ，MOS管導通時經常工作在VDS=0的狀態下，所以這時的導通電阻RON可用原點的RON來近似
·對一般的MOS管而言，RON的數值在幾百歐以內

7. 極間電容
·三個電極之間都存在著極間電容：柵源電容CGS 、柵漏電容CGD和漏源電容CDS
·CGS和CGD約為1～3pF
·CDS約在0.1～1pF之間

8. 低頻雜訊系數NF
·雜訊是由管子內部載流子運動的不規則性所引起的
·由於它的存在，就使一個放大器即便在沒有信號輸人時，在輸 出端也出現不規則的電壓或電流變化
·雜訊性能的大小通常用雜訊系數NF來表示，它的單位為分貝（dB）
·這個數值越小，代表管子所產生的雜訊越小
·低頻雜訊系數是在低頻范圍內測出的雜訊系數
·場效應管的雜訊系數約為幾個分貝，它比雙極性三極體的要小

一、CMOS反相器

由本書模擬部分已知，MOSFET有P溝道和N溝道兩種，每種中又有耗盡型和增強型兩類。由N溝道和P溝道兩種MOSFET組成的電路稱為互補MOS或CMOS電路。
下圖表示CMOS反相器電路，由兩只增強型MOSFET組成，其中一個為N溝道結構，另一個為P溝道結構。為了電路能正常工作，要求電源電壓VDD大於兩個管子的開啟電壓的絕對值之和，即
VDD＞(VTN＋|VTP|) 。

1.工作原理

首先考慮兩種極限情況：當vI處於邏輯0時 ，相應的電壓近似為0V；而當vI處於邏輯1時，相應的電壓近似為VDD。假設在兩種情況下N溝道管 TN為工作管P溝道管TP為負載管。但是，由於電路是互補對稱的，這種假設可以是任意的，相反的情況亦將導致相同的結果。
下圖分析了當vI=VDD時的工作情況。在TN的輸出特性iD—vDS（vGSN＝VDD）(注意vDSN=vO)上 ，疊加一條負載線，它是負載管TP在 vSGP=0V時的輸出特性iD－vSD。由於vSGP＜VT（VTN=|VTP|=VT），負載曲線幾乎是一條與橫軸重合的水平線。兩條曲線的交點即工作點。顯然，這時的輸出電壓vOL≈0V（典型值＜10mV ，而通過兩管的電流接近於零。這就是說，電路的功耗很小（微瓦量級）

下圖分析了另一種極限情況，此時對應於vI＝0V。此時工作管TN在vGSN＝0的情況下運用，其輸出特性iD－vDS幾乎與橫軸重合 ，負載曲線是負載管TP在vsGP＝VDD時的輸出特性iD－vDS。由圖可知，工作點決定了VO＝VOH≈VDD；通過兩器件的電流接近零值 。可見上述兩種極限情況下的功耗都很低。

由此可知，基本CMOS反相器近似於一理想的邏輯單元，其輸出電壓接近於零或+VDD，而功耗幾乎為零。

2.傳輸特性

下圖為CMOS反相器的傳輸特性圖。圖中VDD=10V，VTN=|VTP|=VT=
2V。由於 VDD＞（VTN＋|VTP|），因此，當VDD-|VTP|>vI>VTN 時,TN和TP兩管同時導通。考慮到電路是互補對稱的，一器件可將另一器件視為它的漏極負載。還應注意到，器件在放大區（飽和區）呈現恆流特性，兩器件之一可當作高阻值的負載。因此，在過渡區域，傳輸特性變化比較急劇。兩管在VI=VDD/2處轉換狀態。

3.工作速度

CMOS反相器在電容負載情況下，它的開通時間與關閉時間是相等的，這是因為電路具有互補對稱的性質。下圖表示當vI=0V時 ，TN截止，TP導通，由VDD通過TP向負載電容CL充電的情況。由於CMOS反相器中，兩管的gm值均設計得較大，其導通電阻較小，充電迴路的時間常數較小。類似地，亦可分析電容CL的放電過程。CMOS反相器的平均傳輸延遲時間約為10ns。

二、CMOS門電路

1.與非門電路

下圖是2輸入端CMOS與非門電路，其中包括兩個串聯的N溝道增強型MOS管和兩個並聯的P溝道增強型MOS管。每個輸入端連到一個N溝道和一個P溝道MOS管的柵極。當輸入端A、B中只要有一個為低電平時，就會使與它相連的NMOS管截止，與它相連的PMOS管導通，輸出為高電平；僅當A、B全為高電平時，才會使兩個串聯的NMOS管都導通，使兩個並聯的PMOS管都截止，輸出為低電平。

因此，這種電路具有與非的邏輯功能，即
n個輸入端的與非門必須有n個NMOS管串聯和n個PMOS管並聯。

2.或非門電路

下圖是2輸入端CMOS或非門電路。其中包括兩個並聯的N溝道增強型MOS管和兩個串聯的P溝道增強型MOS管。

當輸入端A、B中只要有一個為高電平時，就會使與它相連的NMOS管導通，與它相連的PMOS管截止，輸出為低電平；僅當A、B全為低電平時，兩個並聯NMOS管都截止，兩個串聯的PMOS管都導通，輸出為高電平。
因此，這種電路具有或非的邏輯功能，其邏輯表達式為

顯然，n個輸入端的或非門必須有n個NMOS管並聯和n個PMOS管並聯。
比較CMOS與非門和或非門可知，與非門的工作管是彼此串聯的，其輸出電壓隨管子個數的增加而增加；或非門則相反，工作管彼此並聯，對輸出電壓不致有明顯的影響。因而或非門用得較多。

3.異或門電路

上圖為CMOS異或門電路。它由一級或非門和一級與或非門組成。或非門的輸出。而與或非門的輸出L即為輸入A、B的異或

如在異或門的後面增加一級反相器就構成異或非門，由於具有的功能，因而稱為同或門。異成門和同或門的邏輯符號如下圖所示。

三、BiCMOS門電路

雙極型CMOS或BiCMOS的特點在於，利用了雙極型器件的速度快和MOSFET的功耗低兩方面的優勢，因而這種邏輯門電路受到用戶的重視
。

1.BiCMOS反相器

上圖表示基本的BiCMOS反相器電路，為了清楚起見，MOSFET用符號M表示BJT用T表示。T1和T2構成推拉式輸出級。而Mp、MN、M1、M2所組成的輸入級與基本的CMOS反相器很相似。輸入信號vI同時作用於MP和MN的柵極。當vI為高電壓時MN導通而MP截止；而當vI為低電壓時,情況則相反，Mp導通，MN截止。當輸出端接有同類BiCMOS門電路時，輸出級能提供足夠大的電流為電容性負載充電。同理，已充電的電容負載也能迅速地通過T2放電。
上述電路中T1和T2的基區存儲電荷亦可通過M1和M2釋放，以加快
電路的開關速度。當vI為高電壓時M1導通，T1基區的存儲電荷迅速消散。這種作用與TTL門電路的輸入級中T1類似。同理 ，當vI為低電壓時，電源電壓VDD通過MP以激勵M2使M2導通，顯然T2基區的存儲電荷通過M2而消散。可見，門電路的開關速度可得到改善。

2.BiCMOS門電路

根據前述的CMOS門電路的結構和工作原理，同樣可以用BiCMOS技術實現或非門和與非門。如果要實現或非邏輯關系，輸入信號用來驅動並聯的N溝道MOSFET，而P溝道MOSFET則彼此串聯。正如下圖所示的
2輸入端或非門。

當A和B均為低電平時，則兩個MOSFET MPA和MPB均導通，T1導通而MNA和MNB均截止，輸出L為高電平。與此同時，M1通過MPA和MpB被VDD所激勵，從而為T2的基區存儲電荷提供一條釋放通路。
另一方面，當兩輸入端A和B中之一為高電平時 ，則MpA和MpB的通路被斷開，並且MNA或MNB導通，將使輸出端為低電平。同時，M1A或M1B為T1的基極存儲電荷提供一條釋放道路。因此 ，只要有一個輸入端接高電平，輸出即為低電平。

四、CMOS傳輸門

MOSFET的輸出特性在原點附近呈線性對稱關系，因而它們常用作模擬開關。模擬開關廣泛地用於取樣——保持電路、斬波電路、模數和數模轉換電路等。下面著重介紹CMOS傳輸門。

所謂傳輸門（TG）就是一種傳輸模擬信號的模擬開關。CMOS傳輸門由一個P溝道和一個N溝道增強型MOSFET並聯而成，如上圖所示。TP和TN是結構對稱的器件，它們的漏極和源極是可互換的。設它們的開啟電壓|VT|=2V且輸入模擬信號的變化范圍為-5V到+5V 。為使襯底與漏源極之間的PN結任何時刻都不致正偏 ，故TP的襯底接+5V電壓，而TN的襯底接-5V電壓 。兩管的柵極由互補的信號電壓（+5V和-5V）來控制，分別用C和表示。
傳輸門的工作情況如下：當C端接低電壓-5V時TN的柵壓即為-5V，vI取-5V到+5V范圍內的任意值時，TN均不導通。同時,TP的柵壓為+5V
，TP亦不導通。可見，當C端接低電壓時，開關是斷開的。
為使開關接通，可將C端接高電壓+5V。此時TN的柵壓為+5V ，vI在-5V到+3V的范圍內，TN導通。同時TP的棚壓為-5V ，vI在-3V到+5V的范圍內TP將導通。
由上分析可知，當vI＜-3V時，僅有TN導通，而當vI＞+3V時，僅有TP導通當vI在-3V到+3V的范圍內，TN和TP兩管均導通。進一步分析
還可看到，一管導通的程度愈深，另一管的導通程度則相應地減小。換句話說，當一管的導通電阻減小，則另一管的導通電阻就增加。由於兩管系並聯運行，可近似地認為開關的導通電阻近似為一常數。這是CMOS傳輸出門的優點。
在正常工作時，模擬開關的導通電阻值約為數百歐，當它與輸入阻抗為兆歐級的運放串接時，可以忽略不計。
CMOS傳輸門除了作為傳輸模擬信號的開關之外，也可作為各種邏輯電路的基本單元電路。

G. 什麼是非門，與門，或門，與非門 它們的物理原理

邏輯電路里門就是開關的意思，下面用一般電路來解釋

1. 與門

   只有當兩個開關都閉合時，電燈才會亮，就是兩個開關串聯

2. 或門

   只需要一個開關閉合，電燈就會點亮，就是兩個開關並聯

3. 非門

   只有在開關斷開時，電燈才會亮，就是一個開關和電燈並聯

4. 與非門和或非門從名字里就可以看出它們是上面三種門電路中的組合，就是將對應的兩種電路串聯起來就行

門電路主要用於數字電路中，開關的斷開記為「0」，閉合記為「1」，因此對應會有一組0,1組合，叫做真值表

H. 門電路有幾種電路.工作原理是什麼

不說門電路的邏抄輯功能，門電路有三種電路：
1、常規門電路，輸出依輸入出0或1。
2、OC門電路，原理為：集電極開路，使用時要外接上拉電阻，可用於線與。
3、三態門電路，原理為：設有選中控制端端，沒被選中的話輸出高阻態，相當於未接入線路，用於匯流排數據傳送。

I. 由二極體構成的與門的工作原理

由二極體構成的與門電路如下圖，由於二極體的單向導電性，而且二極體在導通狀態下的電阻遠小於線性電阻R的阻值，在A、B兩個輸入端中只要有任意一個為低電平，就會通過DA或DB把Y點的電平拉低，即使另一個輸入端為高電平，也會由於電壓反向偏置而處於截止狀態，不能拉高Y點電平。只有A、B都為高電平時，才會由+5V電壓通過R把Y點的電壓拉高。這樣A、B兩個輸入端和輸出端Y之間就形成了與門的邏輯關系。