门控
本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 07:07 编辑
十二章：基础电子学
门控
这些通用的芯片通常有2个、4个或8个输出。那么，为什么叫“门”——它不是只是一个双反相器吗？嗯，是的，它是一个双反相器，但是是一个起着门的作用、可以通过或阻止电子信号的双反相器。请看看这个电路：
这里，晶体管“TR1”和“TR2”连接，形成一个非稳态（多谐振荡器）。非稳态顺畅运行，生产所示为红色的方波电压模式。晶体管“TR3”通过这个电压信号。TR3反转方波，但这没有实际影响，当从TR2的集电极取出信号时，输出为相同的频率方波。
如果按下点“A”的按钮开关，一个电流输送到TR3的基极，它保持其硬导通。点“C”的电压降到零并停在那里。TR2集电极的方波信号被阻断而到达不到输出点“C”。好像有一个物理的“门”已被关闭，阻塞信号到达点“C”。只要点“A”的电压低，门就是开的。如果点“A”的电压高，门则关闭，输出被阻断。
没必要在点“A”设手动开关。任何电子开关电路都行：
这里，一个缓慢运行的非稳态代替了手动切换。当“非稳态2”的输出电压高时，它切换选通晶体管“TR3”，保持硬导通并阻断“非稳态1”的方波信号。当“非稳态2”的输出电压低时，它释放晶体管“TR3”，然后它传递“非稳态1”信号再次通过。产生的选通波形显示为在点“C”的红色，而它是脉冲串信号，由“非稳态2”的运行速率控制。这是那种斯坦·梅耶发现在将水分解成氢气和氧气时非常有效的波形 （见第十章）。
这个电路也可画成：
逻辑器件输出侧上的小圆圈是表示它们是逆变电路，换言之，当输入上升时，输出下降。目前为止我们所遇到的两个逻辑器件都有这样的圆圈：反相器和与非门。
如果你愿意，你可以用一个与非门芯片，它建成的电路也制成为一个施密特触发器，这正如你会回想起的，有一个快速切换的输出——即使输入是缓慢移动的。用这样的芯片，你可以从一个器件得到三种不同的功能：
如果两个与非门的输入连接在一起，则输出将总是与输入相反，即，门起着反相器的作用。这种配置由于是构建成与非门电路的方式，也可以充当一个施密特触发器。有几个封装是用这类电路制作的，这里所示的是“74132”芯片，它有四个“双路输入”与非门。门几乎可以有任何数量的输入，但它很少需要两个以上的给定的任意电路。另一个有相同的引脚连接的芯片是4011芯片（这不是一个施密特电路）。这种“四路双输入”与非门封装用的称为“CMOS”的构造方法在实际连接到一个电路以前，很容易被静电损坏。CMOS芯片可以用很大量程的电压，而取非常小的电流。它们便宜而且非常受欢迎。
内置到一个集成电路里的装置的数量通常是受封装内引脚数的限制，而一个引脚需要用于到“外部世界”的连接。封装制成有6脚（通常为光隔离器）、8脚（许多常规电路）、14脚（许多常规电路，主要是计算机的逻辑电路）、16脚（同上，但不常见），然后跳到用于大型设备——例如微处理器、存储器芯片等——的很多脚的装置。标准的IC封装是小型化的：
原型电路通常建立在“条状铜箔电路板”上的，这是沿一面贯穿着铜条、并打有矩阵孔的一块硬板。铜条用于造成电连接，和在需要的地方打断它。这种条板通常被称为“万孔板”、“面包板”、“洞洞板”：
时下，条形板孔间隔2.5毫米（1/10英寸），这意味着铜条之间的间隙的确非常小。我个人而言，觉得在两个相邻铜条之间没有焊桥是很难在铜条上做好焊接点的。也许，需要一个小一点的烙铁。我需要用一个8倍的放大镜，以确保新电路首次加电之前没有留有焊桥存在。纤细的手指和良好的视力是电路板结构的决定性优势。孔的窄间距使得标准的集成电路的数字集成逻辑封装将直接安装在电路板上。
用计算机电路制作的电路能遭遇到机械开关的问题。 普通的电灯开关开灯和关灯。 你打开它，灯亮。 你把它关掉，灯灭。 它如此有效运行的原因是灯泡也许——需要花十分之一秒亮起来。计算机电路可以在那十分之一秒的100000倍内打开和关闭，所以有些电路不能与机械开关一起可靠地工作。 这是因为开关关闭时，接点跳动。 它可能跳动一次、 两次或多次，这取决于开关的运行状态。 如果作为计数电路的输入使用了开关，电路可能会对开关的一个运行计数为1、2或数个切换。任何机械开关“防反跳”是正常的。 这可以使用两个与非门连接成这样 ︰
十二章：基础电子学
门控
这些通用的芯片通常有2个、4个或8个输出。那么，为什么叫“门”——它不是只是一个双反相器吗？嗯，是的，它是一个双反相器，但是是一个起着门的作用、可以通过或阻止电子信号的双反相器。请看看这个电路：
这里，晶体管“TR1”和“TR2”连接，形成一个非稳态（多谐振荡器）。非稳态顺畅运行，生产所示为红色的方波电压模式。晶体管“TR3”通过这个电压信号。TR3反转方波，但这没有实际影响，当从TR2的集电极取出信号时，输出为相同的频率方波。
如果按下点“A”的按钮开关，一个电流输送到TR3的基极，它保持其硬导通。点“C”的电压降到零并停在那里。TR2集电极的方波信号被阻断而到达不到输出点“C”。好像有一个物理的“门”已被关闭，阻塞信号到达点“C”。只要点“A”的电压低，门就是开的。如果点“A”的电压高，门则关闭，输出被阻断。
没必要在点“A”设手动开关。任何电子开关电路都行：
这里，一个缓慢运行的非稳态代替了手动切换。当“非稳态2”的输出电压高时，它切换选通晶体管“TR3”，保持硬导通并阻断“非稳态1”的方波信号。当“非稳态2”的输出电压低时，它释放晶体管“TR3”，然后它传递“非稳态1”信号再次通过。产生的选通波形显示为在点“C”的红色，而它是脉冲串信号，由“非稳态2”的运行速率控制。这是那种斯坦·梅耶发现在将水分解成氢气和氧气时非常有效的波形 （见第十章）。
这个电路也可画成：
逻辑器件输出侧上的小圆圈是表示它们是逆变电路，换言之，当输入上升时，输出下降。目前为止我们所遇到的两个逻辑器件都有这样的圆圈：反相器和与非门。
如果你愿意，你可以用一个与非门芯片，它建成的电路也制成为一个施密特触发器，这正如你会回想起的，有一个快速切换的输出——即使输入是缓慢移动的。用这样的芯片，你可以从一个器件得到三种不同的功能：
如果两个与非门的输入连接在一起，则输出将总是与输入相反，即，门起着反相器的作用。这种配置由于是构建成与非门电路的方式，也可以充当一个施密特触发器。有几个封装是用这类电路制作的，这里所示的是“74132”芯片，它有四个“双路输入”与非门。门几乎可以有任何数量的输入，但它很少需要两个以上的给定的任意电路。另一个有相同的引脚连接的芯片是4011芯片（这不是一个施密特电路）。这种“四路双输入”与非门封装用的称为“CMOS”的构造方法在实际连接到一个电路以前，很容易被静电损坏。CMOS芯片可以用很大量程的电压，而取非常小的电流。它们便宜而且非常受欢迎。
内置到一个集成电路里的装置的数量通常是受封装内引脚数的限制，而一个引脚需要用于到“外部世界”的连接。封装制成有6脚（通常为光隔离器）、8脚（许多常规电路）、14脚（许多常规电路，主要是计算机的逻辑电路）、16脚（同上，但不常见），然后跳到用于大型设备——例如微处理器、存储器芯片等——的很多脚的装置。标准的IC封装是小型化的：
原型电路通常建立在“条状铜箔电路板”上的，这是沿一面贯穿着铜条、并打有矩阵孔的一块硬板。铜条用于造成电连接，和在需要的地方打断它。这种条板通常被称为“万孔板”、“面包板”、“洞洞板”：
时下，条形板孔间隔2.5毫米（1/10英寸），这意味着铜条之间的间隙的确非常小。我个人而言，觉得在两个相邻铜条之间没有焊桥是很难在铜条上做好焊接点的。也许，需要一个小一点的烙铁。我需要用一个8倍的放大镜，以确保新电路首次加电之前没有留有焊桥存在。纤细的手指和良好的视力是电路板结构的决定性优势。孔的窄间距使得标准的集成电路的数字集成逻辑封装将直接安装在电路板上。
用计算机电路制作的电路能遭遇到机械开关的问题。 普通的电灯开关开灯和关灯。 你打开它，灯亮。 你把它关掉，灯灭。 它如此有效运行的原因是灯泡也许——需要花十分之一秒亮起来。计算机电路可以在那十分之一秒的100000倍内打开和关闭，所以有些电路不能与机械开关一起可靠地工作。 这是因为开关关闭时，接点跳动。 它可能跳动一次、 两次或多次，这取决于开关的运行状态。 如果作为计数电路的输入使用了开关，电路可能会对开关的一个运行计数为1、2或数个切换。任何机械开关“防反跳”是正常的。 这可以使用两个与非门连接成这样 ︰
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