光电耦合器组成的逻辑门电路.doc

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1、光电耦合器组成的逻辑门电路作者：荣祖庚日期：2012-2-1511:15:47人气：2标签： 逻辑门是组成脉冲数字电路的基本单元，由于光耦合器以光为媒体传输信号，器件的输入、输出端在电气上是绝缘的，因此用光耦合器组成的逻辑电路，在隔离噪声及抑制干扰的性能要比晶体管逻辑电路可靠得多。加之光耦合器的端口资源非常丰富，一般输入和输出各有两个引出脚，只需在输入端为内部发光二极管加限流电阻(各图中的R1、R2)，在输出端为光敏管加上拉或下拉负载电阻(各图中的R3)，几乎不再需要其它的外接元件，就可十分方便地组成各种逻辑门。常用逻辑门有缓冲器(驱动器)、非门

2、(反相器)、或门、或非门、与门、与非门、蕴含门及禁止门等，它们的逻辑图形符号、逻辑表达式及真值表如附表所列。本文介绍用光耦合器组成逻辑门的基本方法，每种门提供两种不同的组接方案，并可用表达式和真值表加以验证。附表：1.缓冲门如图1、图2所示，输入和输出同相位。图1中，输入端A=1时，光耦合器导通，输出端Y=1；A=0时光耦合器截止，R3下拉使Y=0。图2中，A=1时光耦合器截止，R3上拉使Y=1；A=0时光耦合器导通，Y=0。图1～图42.非门如图3、图4所示，输入和输出反相。图3中，A=1时光耦合器导通，Y=0；A=0时光耦合器载止，Y=1。图

3、4中，A=1时光耦合器截止，R3下拉使Y=0；A=0时光耦合器导通，Y=l。3.或门如图5、图6所示，A、B两输入端之一为1或全为1时，Y=1；只有A、B均为0时，Y才输出0。图5中，若A=l、B=1或A、B均为1时，对应的光耦合器导通，Y=1；若A=0及B=0时，两光耦合器均截止，R3才下拉使Y=0。图6中，两光耦合器的输出光敏管串联，只要A、B之一为1或均为1，必有一个或两个光藕合器截止，R3上拉使Y=1；只有A=B=0时，两个光耦合器均导通，才使Y=0。图5～图84.或非分如图7、图8所示，与或门逻辑关系相反．当A=1、B=1或A=B=1时

4、，Y=0；只有A=B=0时，Y=1。图7中两个光耦合器并联，图8中两个光耦合器串联，工作原理可参照图5、图6自行分析。5.与门如图9、图10所示，若A=0、B=0或A=B=0时，Y=0；只有A=B=1时，Y=1，图9中，两个光耦合器并联，只要A、B之一或全为0，就有至少一个光耦合器导通,，Y=0；当A、B均为1时，两个光耦合器都截，R3上拉使Y=1。图10中，两个光耦合器串联，只在A、B有0，就会使至少一个光耦合器截止，R3下拉使Y=0；当A、B均为l时，两个光耦合器均导通，则Y=1。图9～图166.与非门如图11、图12所示，和与门逻辑相关系相

5、反，当A=0，B=0或A=B=0时，Y=1；当A=B=l时，Y=0。图11光耦合器并联，图12光耦合器串联，工作原理参照图9、图10自行分析。7.蕴含门如图13、图14所示，当A=0或B=1时Y=l；只有A=1和B=0时，Y=0。从附表上看，蕴含门有两种逻辑图形符号和两种表达式，但真值表且只有一个。图13两个光耦合器并联，而A、B输入是互补的，这和上述或、或非、与、与非门的输入方法不同。当A=0、B=1或A=0和B=1时，必有一个以上光耦合器导通，使Y=1；只有同时满足A=1和B=0两个条件时，两个光耦合器均截止，R3下拉使Y=0。图14两个光耦

6、合器串联，A、B输入互补，当A=0、B=1或A=0和B=1时，必有一个以上光耦合器截止，R3上拉使Y=1；若A=1和B=0时，两光耦合器均导通，Y=0。8.禁止门如图15、图16所示，和蕴含门逻辑关系相反，当A=0或B=1时，Y=0；只有A=1和B=0时，Y=1。禁止门也有两种逻辑图形符号和两种表达式，真值表只有一个。图15两个光耦合器并联，圈16两光耦合器串联，A、B输入方法互补，工作原理可参照蕴含门自行分析。                                       稿件来源：电子报2011.50