قطعات الکترونیک: دروازه منطقی

دروازه منطقی

در سیگنال دیجیتال، یک دروازهٔ منطقی یا گیت منطقی (به انگلیسی : Logic gate) روی یک یا دو ورودی منطقی عملیات منطقی انجام می‌دهد و سرانجام یک خروجی منطقی را تولید می‌کند. این منطق معمولاً طبق منطق بولی است که به طور مشترک در تمام مدارهای دیجیتالی یافت می‌شود. گیت‌های منطقی عمدتاً از قطعات الکترونیکی مانند دیودها و ترانزیستورها تشکیل می‌شوند، ولی ممکن است از قطعات الکترومغناطیسی مانند رله‌ها، قطعات اپتیکال یا حتی مکانیکی ساخته شوند.

سطوح منطقی

یک ورودی یا خروجی منطقی بولین فقط یک از دو حالت منطقی را قبول می‌کند.این دو سطح در هر مطلبی نام خاص خود را دارند از جمله: خاموش / روشن - بالا (H) / پایین (L) - یک / صفر - درست (T) / غلط (F) - مثبت / منفی - مثبت / زمین - مدار باز / مدار بسته - YES / NO.

مدار های مجتمع

یک مدار مجتمع (به انگلیسی : IC)که مخفف (به انگلیسی : Integrated circuit) می باشد،یک کریستال نیمه هادی از جنس سیلیکان است که به آن تراشه می گویندو حاوی اجزا الکترونیکی در ساخت گیت های دیجیتال می باشد.انواع گیت ها در داخل تراشه به هم وصل می شوند تا مدار مورد نیاز ایجاد گردد.تراشه روی یک محفظه سرامیک یا پلاستیک نصب شده و اتصالات به پایه های بیرون برای ایجاد مدار مجتمع ، متصل می گردد.تعداد پایه ها ممکن است از 14 در یک بسته کوچک مدار مجتمع تا چند هزار در یک بسته بزرگ تغییر کند.در روی هر مدار مجتمع یک شماره برای شناسایی چاپ می شود.سازندگان معمولا کتابچه ها،کاتالوگ ها و سایت های اینترنتی حاوی توصیف ها و اطلاعات مدار مجتمع هایی که ساخته اند را در اختیار می گذارند.

گیت‌های منطقی

یک گیت منطقی روی یک یا دو ورودی منطقی عملیات منطقی انجام می‌دهد و سرانجام یک خروجی منطقی را تولید می‌کند.به دلیل اینکه خروجی هر گیت یکی از سطوح منطقی است پس می‌توان آن خروجی را به ورودی گیت(های)دیگری متصل نمود.بدیهی است که نمی‌توان دو خروجی را با هم به یک ورودی متصل نمود چرا که در این صورت سطوح ولتاژی به وجود خواهد آمد که خارج از محدوده منطقی خواهد بود.در الکترونیک به این کار اتصال کوتاه می‌گوینکه خیلی خطرناک است.

در منطق الکترونیک، هر سطح منطقی نماینده ولتاژ معینی است (که این ولتاژ به نوع منطقی که استفاده می‌شود بستگی دارد).هر گیتی برای تولید ولتاژ مناسب به منبع تغذیه نیاز دارد.در بموک دیاگرام مدارهای منطقی منبع تغذیه نمایش داده نمی‌شود، ولی در شماتیک کامل اتصالات منبع ضروری است.

گیت های منطقی

AND

OR

NOT

NAND

NOR

XOR

XNOR

نوع	Distinctive shape	شکل مستطیلی	Boolean algebra between A & B	جدول حقیقی
AND				INPUT OUTPUT A B A AND B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
OR				INPUT OUTPUT A B A OR B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
NOT				INPUT OUTPUT A NOT A 0 1 1 0
NAND				INPUT OUTPUT A B A NAND B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
NOR				INPUT OUTPUT A B A NOR B 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0
XOR				INPUT OUTPUT A B A XOR B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
XNOR			or	INPUT OUTPUT A B A XNOR B 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1

منابع

1. پرش به بالا Computer system architecture by M.Morris mano
2. از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد