一、邏輯門電路的概念

邏輯門電路是一種電路設(shè)計，用于處理數(shù)字信號（僅包括0和1）。 它們使用邏輯門來執(zhí)行不同的邏輯操作，如與門、或門、非門、異或門等，這些門基于布爾代數(shù)。 邏輯門電路通常使用晶體管、集成電路或其他電子元件實現(xiàn)。

邏輯門電路可以用于數(shù)字電路、計算機、通信和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。 在數(shù)字電路中，邏輯門電路用于處理和操作數(shù)字信號，從而實現(xiàn)不同的功能和任務(wù)。 在計算機中，邏輯門電路構(gòu)成了計算機的基本組成部分，用于執(zhí)行算法和程序。 在通信和控制系統(tǒng)中，邏輯門電路用于解碼、編碼、調(diào)制、解調(diào)等操作。

二、幾種常見門電路的實現(xiàn)

1. 非門

非門是一種基本的邏輯門電路，也稱為反相器（Inverter）。 它只有一個輸入端和一個輸出端，當(dāng)輸入為1時，輸出為0； 當(dāng)輸入為0時，輸出為1。 非門的輸出與輸入相反，因此得名反相器。

（1）原理圖

（2）仿真：

2. 與非門

與非門也稱為NAND門。 它有兩個或多個輸入端和一個輸出端。 當(dāng)所有輸入均為1時，輸出為0； 否則輸出為1。
與非門可以看作是與門和非門的組合，即先對所有輸入進行與操作，然后對結(jié)果進行反相操作。

（1）mos管電路：

（2）仿真結(jié)果：

（3）真值表：

3. 與門

與門（AND gate）是數(shù)字電路中最基本的邏輯門之一，其輸入為兩個或更多個布爾邏輯變量，輸出結(jié)果為這些輸入變量的邏輯乘積。 當(dāng)且僅當(dāng)所有輸入都為1時，輸出才為1； 否則輸出為0。

（1）三極管實現(xiàn)方式

在這個電路中，兩路二極管同時輸入高電平時，2個二極管正偏，輸出限定在3.7V高電平 。
兩個輸入一高一低時，最終輸出鉗位在0.7V。
當(dāng)兩個都輸入低電平時，兩個二極管都導(dǎo)通 ，輸出為低電平。

邏輯分析儀上得到相同結(jié)果。 但是在電平轉(zhuǎn)換時，輸出會有一瞬間錯誤的高電平狀態(tài)。

（2）mos管實現(xiàn)

與門在與非門的基礎(chǔ)上加了非門電路：

仿真結(jié)果：

這里通道1、3是輸入，通道2是輸出，可以看出1、3高的時候，輸出2是高。 其它情況下，輸出都是低。

（3）真值表

4. 或非門

（1）mos管電路

一個CMOS NOR門電路使用四個絕緣柵場效應(yīng)晶體管，與NAND門電路一樣，只是晶體管的排列方式不同。 與兩個并聯(lián)的源極（上）晶體管連接到Vdd和兩個串聯(lián)的匯極（下）晶體管連接到地不同，NOR門使用兩個串聯(lián)的源極晶體管和兩個并聯(lián)的匯極晶體管。

（2）仿真

這個電路在電平轉(zhuǎn)換的時候仿真有點問題。

（3）真值表

5. 或門

（1）mos管電路

或門使用了或非門+非門：

（2）仿真結(jié)果

（3）真值表