逻辑门电路,门电路原理,门电路实例分享-KIA MOS管

用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。

门电路是数字电路中最基本的逻辑单元。它可以使输出信号与输入信号之间产生一定的逻辑关系。

在数字电路中，信号大都是用电位（电平）高低两种状态表示，利用门电路的逻辑关系可以实现对信号的转换。

常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。

门电路的分类

分立元件门电路：用分立的元件和导线连接起来构成的门电路。

集成门电路：把构成门电路的元器件和连线都制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了集成门电路。现在使用最多的是CMOS和TTL集成门电路。

门电路原理

实际应用的门电路都是集成电路。在集成电路设计过程中，将复杂的逻辑函数转换为具体的数字电路时，不管是手工设计还是EDA工具自动设计，通常要用到七种基本逻辑（与、或、非、与非、或非、同或、异或）的图形表示，在电路术语中这些逻辑操作符号被称作门，对应的具体电路就叫做门电路，包括某个基本逻辑或者多个基本逻辑组合的复杂逻辑。比如实现取反功能的反相器，就叫做非门；实现“先与后反”功能的就是与非门，如下图所示。

逻辑门电路,门电路

与非门由两个N管和两个P管组成：P管并联，一端接电源；N管串联，一端接地。根据CMOS结构互补的思想，每个N管都会和一个P管组成一对，它们的栅极连在一起，作为与非门的输入；输出则在“串-并”结构的中间。当输入端A、B中只要有一个为0时，下面接地的通路断开，而上面接电源的通路导通，就输出高电平1；而只有A、B同时为1时，才会使接地的两个串联NMOS管都导通，从而输出低电平0。而这正是与非门的逻辑：只有两个输入都为1时，输出为0；否则结果为1。

上述7种基本逻辑对应的门即为：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门。另外还有一个常用的基本门电路叫传输门，可以模拟“开关”的动作，当然也是由MOS-FET组成的，利用了其栅电压控制MOS管导通的原理；当CP为1，A的数据可以传到B端，当CP为0时，其内部晶体管截止，可以把电路中的通路临时关断。它们的逻辑符号如图所示。

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