OC门

🏠 首页 《无线电》杂志 1982年 🔗 第2期 🔗 第37页 分类:“现代家庭电子制作”电视讲座辅导材料 🔗 杨延善 🔗

如果我们将两个非门的输出端连接在一起(见图1),会成为具有什么功能的电路呢?首先,当两个非门的输入信号都为1时,由于这时两个非门的输出都为0,因此总的输出F也为0;同理,当输入信号都为0时,总的输出F便为1。其次,如果两个与非门的输入信号的状态相反,则它们的输出状态也会相反。但是,由于它们的输出端是连接在一起的,因此,当一个非门的晶体管饱和(即输出为低电平)时,势必会迫使另一个非门的晶体管集电极也处于低电平,这时总的输出F将为0。上述叙述可列成表格(见附表)。

图1
图1 🔍原图 (341×775)

分析附表可知,总的输出F和两个非门的输出A--之间正好是“与”的关系,即:

F=A--

这种由几个门电路输出端并联后而产生的“与”关系,称为“线与”,意思是由连接线而产生的“与”门。

另一方面,总的输出F和两个非门的输入A、B之间,可推导出:

F=A--=A+B-

由这个关系式可知,将图1作为一个器件看待时,它执行的是“或非”功能,即两个非门变成了或非门。这种将门电路输出端加以连接,便可获得新的逻辑功能的尝试,显然值得推广。

如果将图1中的非门输入端之前再加一与门,如图2a所示。则根据线与关系,得:

F=A+B-=A\(_{1}\)A2+B\(_{1}\)B2-

将图2a中的与门和非门加以合并,便得到图2b。

图2
图2 🔍原图 (832×262)

图2b说明,多个与非门输出端并联后,便成为与或非门。如果采用普通的方式来组成与或非门(使用与非门和非门),则:

图3
图3 🔍原图 (274×205)

其电路见图2c。显然,图2c与图2b比较,使用的器件较多。

图4
图4 🔍原图 (785×401)

由于与或非门作为多路开关应用极为普遍,因此图2b的线与方式有很大意义。但是,对于集成TTL与非门,却不能象图2b那样将它们的输出端直接并联成线与关系来使用。图3是一个与非门的内部电路,图中左边的与非门输出为高电平,其BG\(_{5}\)处于放大工作状态,BG4截止;右边的与非门输出为低电平,其BG\(_{5}\)截止,BG4饱和。当它们的输出端连在一起时,就会在左边与非门的BG\(_{5}\)和右边与非门的BG4中产生很大的电流(约50mA),这势必会造成器件的损坏。

为了使TTL与非门能直接实现线与连接,特别制造了一种名叫集电极开路的与非门,简称OC门,其内部电路见图4a,逻辑符号为图4b。图4a中外接电阻R为BG4的集电极负载。电路的工作原理与普通TTL与非门相仿。当四个输入端(图中的1、2、3、4)全为高电平时,BG\(_{4}\)饱和,输出为低电平;输入端中有一个或几个为低电平时,BG4则截止,输出为高电平。当几个OC门的输出端并联在一起时(见图5),只要有一个OC门输出为低电平,便可将其它OC门的输出拉向低电平,从而实现了与或非门的逻辑功能。但在这一过程中,不会损坏任何器件,因此OC门可以直接并联在一起使用。(杨延善)

图5
图5 🔍原图 (505×597)