Схемы переключения диодов

Диоды могут выполнять коммутационные и цифровые логические операции. Прямое и обратное смещение переключают диод между состояниями низкого и высокого импеданса соответственно. Таким образом, он служит переключателем.

Логика

Диоды могут выполнять функции цифровой логики: И и ИЛИ. Диодная логика использовалась в первых цифровых компьютерах. Сегодня он находит ограниченное применение. Иногда бывает удобно собрать один логический вентиль из нескольких диодов.

                                             Диод и ворота

Логический элемент И показан на рисунке выше. Логические ворота имеют входы и выход (Y), который является функцией входов. На входе логического элемента высокий уровень (логическая 1), скажем, 10 В, или низкий уровень, 0 В (логический 0). На рисунке логические уровни генерируются переключателями. Если переключатель в верхнем положении, входной сигнал фактически высокий (1). Если переключатель находится в нижнем положении, он подключает катод диода к земле, которая имеет низкий уровень (0). Выход зависит от комбинации входов в A и B. Входы и выходы обычно записываются в «таблицу истинности» в пункте (c) для описания логики логического элемента. В (а) все входы высокие (1). Это записано в последней строке таблицы истинности в (c). Выход Y имеет высокий уровень (1) из-за V + на верхней части резистора. На него не влияют открытые переключатели. В точке (b) переключатель A подтягивает катод подключенного диода к низкому уровню, подтягивая выход Y к низкому уровню (0,7 В). Это записано в третьей строке таблицы истинности. Вторая строка таблицы истинности описывает выход с переключателями, перевернутыми от (b). Переключатель B подтягивает диод и выводит низкий уровень. Первая строка таблицы истинности записывает Output = 0 для обоих входов low (0). Таблица истинности описывает функцию логического И. Резюме: оба входа A и B high дают высокий (1) выход.

Логический элемент ИЛИ с двумя входами, состоящий из пары диодов, показан на рисунке ниже. Если оба входа имеют низкий логический уровень в точке (a), как имитируется обоими переключателями «вниз», резистор подтягивает выход Y к низкому уровню. Этот логический ноль записывается в первой строке таблицы истинности в (c). Если на одном из входов высокий уровень, как на (b), или на другом входе высокий уровень, или на обоих входах высокий уровень, диод (ы) проводит (-ы), подтягивая выход Y к высокому уровню. Эти результаты переупорядочены во второй-четвертой строках таблицы истинности. Резюме: любой вход «высокий» означает высокий выход Y.

Элемент ИЛИ: (a) Первая строка, таблица истинности (TT). (b) Третья строка TT. (d) Логическое ИЛИ источника питания и резервного аккумулятора.

Резервная батарея может быть подключена по ИЛИ к источнику постоянного тока, работающему от сети, как показано на рисунке выше (d), для питания нагрузки даже во время сбоя питания. При наличии переменного тока сетевое питание питает нагрузку, предполагая, что оно имеет более высокое напряжение, чем батарея. В случае сбоя питания напряжение в сети падает до 0 В; батарея питает нагрузку. Диоды должны быть включены последовательно с источниками питания, чтобы предотвратить истощение батареи из-за сбоя сетевого питания и предотвратить перезарядку батареи при наличии сетевого питания. Сохраняет ли ваш компьютер настройки BIOS при выключении? Сохраняет ли ваш видеомагнитофон (кассетный видеомагнитофон) настройки часов после сбоя питания? (ПК да, старый видеомагнитофон нет, новый видеомагнитофон да.)