또는 게이트 대 두 와이어 연결?


14

나는 전기적인 사람은 많지 않지만 그것에 대해 아이디어를 얻으려고 노력하고 있으므로 미적분학이있는 대학 수준의 전기 물리학 이외의 배경은 거의 없으며 수학 논리의 강력한 기초가 있음을 명심하십시오. 나는 당신이 논리 게이트로 만들 수있는 것들에 대해 배우고 가산기를 가로 질러 왔습니다. 나는 대답을보기 전에 시도해보고 싶다. 그래서 나는 내 자신의 가산기를 생각해 냈다. 내 가산기와 내가 읽고있는 책에있는 것의 유일한 차이점은 캐리 와이어에 대한 가산기 끝에 OR 게이트가있는 반면, 두 개의 와이어를 함께 연결한다는 것입니다. 두 개의 전선을 함께 연결하는 것은 OR 게이트와 동일합니다. 전기가 없으면 노드에서 전기가 없으며 노드 중 하나 또는 둘 모두에서 일부가있는 경우 노드에서 전기가 약간 있기 때문입니다. .

내 질문은 : 두 개의 와이어를 결합하고 적절한 OR 게이트를 만드는 것의 차이점은 무엇입니까?

내 생각 엔가 함께 할 수있는 뭔가가 있다는 것입니다 양의 전기 (전류?) 3 노드 / OR 게이트의 출력 선에의, 그러나 회로에 대한 이해가 조금 녹슨입니다. 당신의 도움을 주셔서 감사합니다!

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도


7
출력 1을 사용하고 5V에서 "a"를, 0V에서 "b"를 가졌다면 단락을 축하합니다.
Bradman175

답변:


16

이해해야 할 것은 로직 레벨 H와 L이 어떻게 표현되는지입니다. 로직 레벨 H와 L 모두, 즉 L는 않습니다, 두 전압으로 표시됩니다 NOT 부동 잠재적 또는 "연결되지"를 의미한다.

L은 전압이 0V에 가깝다는 것을 의미합니다 (즉, GND에 연결).

물론 H는 더 높은 전압, 예를 들어 5V, 즉 양의 공급 전압에 대한 연결로 표시됩니다.

따라서 두 개의 디지털 출력에 서로 다른 값 (H 및 L)이 있으면 연결하면 OR 게이트가 아닌 단락이 발생합니다.

대부분의 경우 두 개의 출력을 함께 연결하는 디지털 논리는 잘못되었습니다.

예외는

  • 제 3 상태 "Z"에있을 수있는 소위 3 상태 출력. Z는 실제로 높은 임피던스를 의미합니다. 즉 "연결 없음"및
  • AND 결선이 가능한 소위 오픈 컬렉터 (또는 오픈 드레인) 출력 (OR에 대해 원하는 것과 유사). 그러나 추가 풀업 저항이 필요합니다.

1
여러 출력 연결에 대한 또 다른 예외를 추가하고 싶습니다. VLSI에서는 설계자가 동일한 입력 및 출력을 함께 단락시킨 동일한 정확한 게이트 중 두 개를 사용하는 것이 일반적입니다. 게이트가 물리적으로 가까이있는 한 게이트의 구동력을 두 배로 높여 원하는 드라이브 레벨이없는 경우 유용 할 수 있습니다.
jbord39

1
@ jbord39 : 입력 주셔서 감사합니다; 나도 그것에 대해 생각했다 (예를 들어 출력 전류를 높이기 위해 여러 개의 인버터가 병렬로) 그러나 이것이 좋은 방법인지 확실하지 않았다 (게이트의 가능한 차이 때문에 스위칭 임계 값의 차이는 스위칭 중 전류를 증가시킬 것이다).
Curd

네, 처음 시작해서봤을 때 '이게 뭐야?!?' 그러나 분명히 그것은 일반적이며 꽤 오랫동안 이루어졌습니다.
jbord39

8

하나가 높고 다른 하나가 낮을 때 두 출력이 "충돌"하는 것을 피하기 위해 간단한 두 와이어는 다이오드 OR 게이트가됩니다.-

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이것은 일반적으로 잘 작동하지만 순방향 다이오드 전압 강하로 인해 출력에 도달하는 고전압 레벨에서 약간 (0.5V) 디그리 데이션이 발생합니다. 1N4148 다이오드의 순방향 특성은 다음과 같습니다.-

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

R이 약 0.1mA의 전류를 발생 시키도록 선택되면, 전압 강하는 약 0.5V가 될 것이다.


1
언급해야 할 또 다른 제한 사항 : L에서 높은 임피던스로 인해 출력을 유선 AND 게이트에 입력으로 사용할 수 없습니다. 따라서 다른 유선 OR 게이트와의 결합 (H 전압 저하로 인한) 또는 다른 유선- AND 게이트 (높은 L 임피던스 때문에)가 작동합니다.
Curd

그리고 속도? 다이오드의 역 회복 충전으로 인해.
Peter Mortensen

@PeterMortensen 나는 그것이 완벽하다고 말한 적이 없지만 두 개의 전선이 결합 된 것보다 훨씬 낫습니다.
Andy 일명

이 설정의 또 다른 문제는 다이오드의 전압 강하입니다. 저항이 매우 작지 않으면 전류가 흐를 것입니다. 이는 출력 1이 이상적인 논리적 높음보다 약 1.x 볼트 낮다는 것을 의미합니다. LV CMOS를 사용하면 하루를 망칠 수 있습니다.
John Dvorak

@ JanDvorak 내가 그림 아래에 넣은 것을 읽었습니다.
Andy 일명

5

이 작동 할 수 있습니까?

회로 의 LOW 논리 레벨이 연결되지 않은 지점 (회로의 다른 지점과 관련하여 전압이없는 지점)으로 표시되는 경우 에만 작동 할 수 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

예, 가산기는 개념적으로 작동 하지만

1- 두 노드가 '높음'이지만 그 중 하나가 다른 노드보다 약간 높은 전압 인 경우 어떻게해야합니까?

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

A : 그들 사이에 매우 낮은 저항 경로가 존재한다는 사실을 감안하면 단락 이있을 것 입니다. 회로를 태우는 엄청난 양의 전류가 흐릅니다.

2- 이 가산기를 다른 로직 장치와 인터페이스하려면 어떻게해야합니까? 작동합니까?

A : 아니요 , 예를 들어 이런 종류의 가산기를 CMOS 디지털 장치 와 인터페이스 할 수 없습니다 . 따라서 이러한 방식으로 작동하는 디지털 모듈 라이브러리를 구축해야하며 , 이러한 종류의 논리에서 모두 작동 할 수있는 고유 한 AND , OR , NOT , NAND 게이트 를 구축해야합니다 .

3 - 우리는이 문제를 해결하고, 같은 'LOW'상태 표시하면 어떻게 0 - 예를 들어 - 볼트와 'HIGH'상태로서 5 개 우리는 아직도이 가산기 인터페이스 할 볼트 CMOS의 로직 장치?

A : 두 노드 중 하나가 높고 다른 하나가 낮을 때마다 단락 이 발생하고 회로를 태우기에 충분한 양의 전류가 흐르기 때문에 불가능 합니다.

따라서 이러한 종류의 논리는 LED 또는 전구로 'HIGH'및 'LOW'를 나타내는 경우에만 유효하지만 이러한 종류의 논리를 사용하여 복잡한 회로 및 저장 장치를 구현하는 실용적인 방법은 아닙니다.


0

릴레이 로직 (자동차, 중앙 난방 시스템 등)과 같은 간단한 상황에서 때때로 수행됩니다. 일반적인 특징은 논리적 로우가 개방 회로 (접지되지 않음)이고 입력 임피던스가 낮다는 것입니다 (릴레이 코일은 자체 풀다운 저항입니다) . 이 두 기능은 서로 밀접한 관련이 있습니다.

티칭 예제는 종종 온-오프 스위치를 입력으로 사용하고 램프를 출력으로 사용하기 때문에 의도 한 지점에 관계없이 이러한 방식으로 작동 할 수 있습니다.


0

"와이어 또는 "가 실행 가능한 옵션이 아닌 기본 이유 는 입력이 자체와 출력에서 분리되지 않기 때문입니다 . 로직 회로의 올바른 작동을 위해서는 절연 이 중요 합니다.


" ... 입력은 스스로 분리되지 않습니다 ... "- "당신은 서로 분리되지 않았습니다." 이것이 좋은 해답이 되려면 "격리"가 중요한지 설명해야합니다 .
Transistor
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.