門電路簡介

　　用以實現(xiàn)基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為門電路。常用的門電路在邏輯功能上有與門、或門、非門、與非門、或非門、與或非門、異或門等幾種。

　　集成電路原理

　　目前實際應用的門電路都是集成電路。在集成電路設計過程中，將復雜的邏輯函數轉換為具體的數字電路時，不管是手工設計還是EDA工具自動設計，通常要用到七種基本邏輯（與、或、非、與非、或非、同或、異或）的圖形表示，在電路術語中這些邏輯操作符號被稱作門，對應的具體電路就叫做門電路，包括某個基本邏輯或者多個基本邏輯組合的復雜邏輯。

　　比如實現(xiàn)取反功能的反相器，就叫做非門；實現(xiàn)“先與后反”功能的就是與非門，如下圖所示。與非門由兩個N管和兩個P管組成：P管并聯(lián)，一端接電源；N管串聯(lián)，一端接地。根據CMOS結構互補的思想，每個N管都會和一個P管組成一對，它們的柵極連在一起，作為與非門的輸入；輸出則在“串-并”結構的中間。當輸入端A、B中只要有一個為0時，下面接地的通路斷開，而上面接電源的通路導通，就輸出高電平1；而只有A、B同時為1時，才會使接地的兩個串聯(lián)NMOS管都導通，從而輸出低電平0。而這正是與非門的邏輯：只有兩個輸入都為1時，輸出為0；否則結果為1。

　　上述7種基本邏輯對應的門即為：與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門。另外還有一個常用的基本門電路叫傳輸門，可以模擬“開關”的動作，當然也是由MOS-FET組成的，利用了其柵電壓控制MOS管導通的原理；當CP為1，A的數據可以傳到B端，當CP為0時，其內部晶體管截止，可以把電路中的通路臨時關斷。它們的邏輯符號如右圖所示。

　　門電路幾乎可以組成數字電路里面任何一種復雜的功能電路，包括類似于加法、乘法的運算電路，或者寄存器等具有存儲功能的電路，以及各種自由的控制邏輯電路，都是由基本的門電路組合而成的。

　　門電路結構類型

　　門電路輸出端的電路結構有三種型式：有源負載推拉式（或互補式）輸出、集電極（或漏極）開路輸出和三態(tài)輸出。

　　推拉式輸出的門電路一般用于完成邏輯運算。集電極開路的門電路（OC門）在實現(xiàn)一定邏輯功能的同時，還能實現(xiàn)電平變換或驅動較高電壓、較大電流的負載：可以把兩個門的輸出端直接并聯(lián)，實現(xiàn)邏輯與的功能（稱“線與”聯(lián)接）。三態(tài)輸出門廣泛應用于和系統(tǒng)總線的聯(lián)接以及實現(xiàn)信號雙向傳輸等方面。