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与门、或门和非门

> 在上面介绍过，二极管具有单选导电性（比如电压超过5V就导电，电压低于5V就绝缘），如果把导电看成1，绝缘看成0，这样，通过给半导体施加不同的电压，就可以性质“1”与“0” ，多个二极管合起来，就可以形成一段的1与0，这里就涉及到二进制，会在下一节介绍。本节介绍与、或、非门。

> 学习本文最好具有 [离散数学](https://kb.kmath.cn/kbase/detail.aspx?id=1449)知识 。与或非运算和数学里几何的交集、并集和补集类似。

## 与门电路（AND）
与门电路（AND）：又称“与电路”、逻辑“积”电路。最基础的与门有两个输入端，一个输出端。**当全部输入端都是逻辑值“1”时，输出才是逻辑值“1”；任何一个输入端为逻辑值“0”，则输出为逻辑值“0”。**

首先，与门电路图如下，如下电路的外接电源电压与高电平一致。当A、B至少有一处是低电平时，相应二极管导通，则Y与A（或B）之间的电压就是该二极管的正向导通电压。由于该电压通常都很小，因而Y输出为低电平。如果A和B都是高电平，电源与A和B之间均无电势差，电路无电流，因而Y输出与电源同为高电平。这就是 “与电路”。

![图片](/uploads/2025-06/1c4cfc.jpg)

与门的逻辑运算结果如下：
 ![图片](/uploads/2025-06/8c0a12.jpg)
 
 ## 或门电路
 或门电路（OR）：又称或电路、逻辑“和”电路。最基础的或门也是两个输入端，一个输出端。**只要有一个输入端为“1”，输出就为“1”；除非所有的输入端全为“0”，输出才会为“0”。**
 
 或电路的基本设计如下。其中，接地处是0V即低电平。当A（或B）有一处是高电平，电路中存在电势差，相应二极管导通，A（或B）与Y的电势差为二极管的导通电压，因此Y输出电压与A（或B）相近，即为高电平。当A与B都是低电平，此时电路中无电势差，Y与大地同为0V即低电平。

![图片](/uploads/2025-06/00b60b.jpg)
 
 
或门的逻辑运算结果如下：
 ![图片](/uploads/2025-06/831d98.jpg)

## 非门电路
非门电路（NOT）：又称非电路、逻辑否定电路，也称反相器，简称非门。**非门有一个输入端、一个输出端。当其输入端为“1”时输出端为“0”，当其输入端为“0”时输出端为“1”。**

非电路略为麻烦，电路中包含有晶体三极管、外接高电平电源和接地。如下图，当A为高电平，三极管饱和导通，电源与接地点之间相当于短路连接，Y与大地接通，输出低电平；当A为低电平，三极管截止，Y与电源电压相通，输出高电平。

![图片](/uploads/2025-06/0759fc.jpg)
 
非门的逻辑运算结果如下：
  ![图片](/uploads/2025-06/bc4c6a.jpg)
  
  
 各种数字电路就是由基本单元电路——逻辑门电路所组成的。将构成门电路的元器件制作在一块半导体芯片上，再封装起来，便构成了集成门电路。

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