了解逻辑门电路及其应用

逻辑门电路是指能够实现各种基本逻辑关系的开关电路，它的输出端与输入端之间的关系不是放大关系，而是一种逻辑关系。当输入端满足一定条件时，门电路便允许信号通过，否则就不允许信号通过。

在逻辑电路中，常用高、低电平（只有这两种电平）表示其逻辑关系，高电平（3～5V）用“1”表示，低电平（0～0.4V）用“0”表示。它可以具有一个或多个输入端，而输出端只有一个。

基本的门电路包括与门、或门、非门。另外还常由基本逻辑门电路组成多种复合逻辑门，如与非门、或非门等。

1.与门电路

如图1-88所示的电路中，当开关A、B同时接通时，灯泡发光，若其中任一个开关断开，灯泡熄灭，这里开关A、B闭合与灯亮的关系就是逻辑与，简称与门。

其逻辑表达式为：Y=AB

与门有两个输入端时为二输入与门，有3个输入端为三输入与门。只有当所有输入端均为高电平“1”时，输出端Y才为高电平“1”，否则输出端变为低电平“0”。

2.或门电路

如图1-89所示的电路中，当开关A、B中的任一个接通时，灯泡发光，只有当所有的开关都断开时，灯泡才熄灭。这种开关闭合与灯亮的关系称为逻辑或，简称或门。

图1-88 与门示意图及电路符号

图1-89 或门示意图及电路符号

其逻辑表达式为Y=A+B

或门电路中，只要输入端A、B中任一个为高电平“1”，输出端Y就为高电平“1”，只有所有输入端均为低电平“0”时，Y才为“0”。即有“1”出“1”，全“0”出“0”。

图1-90 非门示意图及电路符号

3.非门

如图1-90所示，开关与灯泡串联，开关闭合时灯暗，开关断开时灯亮，与正常的开关闭合灯亮刚好相反，这里的开关闭合与灯灭的关系称为逻辑非，简称非门。其逻辑表达式为。

非门电路中，输入端为高电平“1”时，输出端Y为低电平“0”；输入端为低电平“0”时，Y为“1”。即输出端始终与输入端相反，所以又称为反向器。(www.xing528.com)

4.与非门

与非门的电路符号如图1-91所示。其逻辑表达式为。与非门相当于在与门后串联非门，即输入信号经过与门后再经过非门（“与后再非”），所以说只有当A、B均为“1”时，输出端才为“0”，否则Y为“1”，即有“0”出“1”，全“1”为“0”。

5.或非门

或非门的电路符号如图1-92所示。其逻辑关系为。或非门相当于在或门后串联非门，即输入信号经过或门后再经过非门（“或了再非”），所以只要A、B中任一个为“1”时，输出端即为“0”，所有输入端均为“0”，Y才为“1”，即有“1”出“0”，全“0”为“1”。

图1-91 与非门电路符号

图1-92 或非门电路符号

6.门电路的检查方法

图1-93a所示为六反向器（非门）CD4069的引脚排列图（其他扁平封装双列直插式集成电路引脚排列顺序也是如此，即面对集成电路印有型号的一面，从有标记端的左侧第1脚起逆时针依次为1、2、3……，直到最后一个引脚）。图1-93b所示为其逻辑图。

图1-93 六反向器（非门）CD4069的引脚排列及逻辑图

a）引脚排列 b）逻辑图

（1）静态检查

用万用表检测门电路（其他集成电路也可采用）各引脚与接地引脚之间的正、反向电阻值，与正品相比较。若接近或相同，可认为是好的；若相差较大，可以确定被测门电路已损坏。

（2）通电检查

在电源正常时，通过测量其输入端与输出端的逻辑电位关系（其他数字集成电路也可根据其输入引脚与输出引脚之间的逻辑关系）来检查。

若测量CD4069第一组反向器的输入端①脚为高电位，则对应的输出端②脚必为低电位，同理若测量第二组反向器的输出端④脚为高电位，则可推断其输入端③脚为低电位，否则表明此组反向器已损坏（但并不影响其他组的正常使用）。

又如，三与门电路的3个输入端都为高电位，测量其输出端则必为高电位，否则说明三与门电路已损坏。