LUB brama vs. połączenie dwóch przewodów?

Nie jestem zbytnio elektrykiem, ale staram się o tym wiedzieć, więc pamiętaj, że mam bardzo małe doświadczenie poza fizyką elektryczną na poziomie uczelni z rachunkiem i solidną podstawą w logice matematycznej. Dowiedziałem się o rzeczach, które można zrobić za pomocą bramek logicznych i natknąłem się na sumatora. Lubię próbować, zanim spojrzę na odpowiedź, więc wymyśliłem swój własny dodatek. Jedyną różnicą między moim sumatorem a tym w książce, którą czytam, jest to, że na końcu jego sumatora znajduje się bramka OR dla drutu przewodzącego, podczas gdy po prostu złożyłem dwa przewody razem. Wydaje mi się, że połączenie dwóch przewodów jest identyczne jak bramka OR, ponieważ nie ma prądu z węzła, jeśli nie ma prądu, i jest trochę prądu z węzła, jeśli jest jakiś z jednego lub obu źródeł .

Moje pytanie brzmi: jaka jest różnica między złożeniem dwóch przewodów razem i stworzeniem właściwej bramki OR?

Domyślam się, że ma to coś wspólnego z ilością prądu (prądu?) Na przewodzie wyjściowym z 3-węzłowej / bramki OR, ale moje rozumienie obwodów jest nieco zardzewiałe. Dzięki za pomoc!

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Musisz zrozumieć, w jaki sposób reprezentowane są poziomy logiczne H i L. Oba poziomy logiczne H i L są reprezentowane przez dwa napięcia, tj. L NIE oznacza potencjału pływającego lub „niepodłączonego”.

L oznacza, że ​​napięcie wynosi (blisko) 0 V, tj. Połączenie z GND.

I oczywiście H jest wskazywane przez wyższe napięcie, np. 5 V, tj. Połączenie z dodatnim napięciem zasilania.

Więc jeśli dwa wyjścia cyfrowe mają różne wartości (H i L), podłączenie ich spowoduje zwarcie, a nie bramkę OR.

W większości przypadków w logice cyfrowej błędne jest połączenie dwóch wyjść.

Wyjątkami są

• tak zwane wyjścia trójstanowe, które mogą znajdować się w trzecim stanie „Z”. Z faktycznie oznacza wysoką impedancję, tj. „Brak połączenia” i
• tak zwane wyjścia typu otwarty kolektor (lub otwarty odpływ), które można podłączyć przewodem ORAZ (podobnie jak w przypadku OR). Ale wtedy potrzebujesz dodatkowego rezystora podciągającego.

Aby uniknąć „zderzenia” dwóch wyjść, gdy jedno jest wysokie, a drugie niskie, proste dwa przewody stają się bramą diody LUB: -

Zwykle działa to całkiem dobrze, ale występuje wysoki spadek (0,5 V) wysokiego poziomu napięcia dochodzącego do wyjścia z powodu spadku napięcia diody przedniej. Oto przednia charakterystyka diody 1N4148:

Jeśli R zostanie wybrane, aby spowodować prąd o wartości około 0,1 mA, wówczas spadek napięcia wyniesie około 0,5 wolta.

Czy to może zadziałać?

To może działać TYLKO JEŻELI NISKI poziom logiki w swoim obwodzie jest reprezentowany jako brak połączony punktu [punkt bez napięcia w stosunku do jakiegokolwiek innego punktu w swoim obwodzie], coś w następującym układzie

Więc tak, twój sumator działa koncepcyjnie ALE

1 - Co zrobić, jeśli dwa węzły są „WYSOKIE”, ale jeden z nich ma nieco wyższe napięcie niż drugi?

Odp .: biorąc pod uwagę fakt, że istnieje między nimi bardzo niska ścieżka oporności, będziesz mieć zwarcie . Przepłynie ogromna ilość prądu, który spali Twój obwód

2 - Co jeśli chcę połączyć ten sumator z innymi urządzeniami logicznymi? czy to zadziała ?

Odp .: Nie, to nie zadziała, na przykład nie możesz połączyć tego rodzaju sumatora z urządzeniem cyfrowym CMOS . Więc trzeba zbudować bibliotekę modułów cyfrowych że wszystko działa w ten sposób, trzeba zbudować własny AND , OR , NOT , NAND bramy, że wszyscy mogą pracować z tego rodzaju logiką.

3 - Co jeśli naprawimy ten problem i przedstawimy stan „NISKI” jako 0 woltów, a stan „WYSOKI” jako - na przykład - 5 woltów, czy możemy nadal łączyć ten sumator z CMOS urządzeniem logicznym ?

Odp .: Nie , nie możesz, ponieważ za każdym razem, gdy jeden z dwóch węzłów jest WYSOKI, a drugi NISKI, wystąpi zwarcie i przepłynie ogromna ilość prądu wystarczająca do spalenia obwodu

Ten rodzaj logiki jest prawidłowy tylko wtedy, gdy reprezentujesz „WYSOKI” i „NISKI” za pomocą diody LED lub żarówki [coś widocznego], ale nie jest to praktyczny sposób na implementację złożonych obwodów i urządzeń pamięci masowej przy użyciu tego rodzaju logiki.

Czasami odbywa się to w prostych sytuacjach, takich jak układ logiczny przekaźnika (w samochodach, systemach centralnego ogrzewania itp.). Wspólne cechy to to, że niski poziom logiczny to obwód otwarty (nieuziemiony), a impedancja wejściowa jest niska (cewka przekaźnika jest własnym rezystorem obniżającym) . Te dwie funkcje idą w parze.

Ponieważ przykłady nauczania często używają przełączników włączania / wyłączania jako sygnałów wejściowych, a lamp jako sygnałów wyjściowych, mogą one działać w ten sposób bez względu na punkt, który starają się osiągnąć.

Podstawowym powodem, dla którego „drut lub ” nie jest wykonalną opcją, jest to, że wejścia nie są izolowane od siebie i od wyjścia. Izolacja ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania obwodów logicznych.