基本功能
實現邏輯代數非的功能,即輸出始終和輸入保持相反。當輸入端為高電平(邏輯“1”)時,輸出端為低電平(邏輯“0”);反之,當輸入端為低電平(邏輯“0”)時,輸出端則為高電平(邏輯“1”)。非門的數學邏輯表達式為:F=
,其真值表如下所示:
邏輯符號
非門共有3種邏輯符號:形狀特徵型符號(
ANSI/
IEEEStd 91-1984)、
IEC矩形國標符號(IEC 60617-12)和DIN符號(DIN 40700),分別如下圖所示:
實現
非門(反相器)通常採用CMOS邏輯和TTL邏輯,也可以通過NMOS邏輯、PMOS邏輯等來實現。
CMOS邏輯:
兩管的柵極相連作為輸入端,兩管的漏極相連作為輸出端。TN的源極接地,TP的源極接電源。為了保證電路正常工作,
VDD需要大於TN管開啟電壓
VTN和TP管開啟電壓
VTP的絕對值的和,即
UDD>
UTN+ |
UTP|。當
Ui=0V時,TN截止,TP導通,
Uo≈
UDD為高電平;當
Ui=
UDD時,TN導通,TP
截止,
Uo≈0V為低電平。因此實現了邏輯非的功能。
TTL邏輯:
TTL反相器由三部分組成,包括輸入級、倒相級、輸出級組成。由於輸入和輸出均為三極體結構,因此也成為三極體-三極體邏輯電路。其結構如圖所示。
積體電路
非門是基本的邏輯門,因此在
TTL和
CMOS積體電路中都是可以使用的。標準的
積體電路有74X04和CD4049。74X04
TTL晶片有14個引腳,4049
CMOS晶片有16個引腳,兩種晶片都各有2個引腳用於電源供電/基準電壓,12個引腳用於6個反相器的輸入和輸出(4049有2個引腳懸空)。
在數字電路中最具代表性的CMOS非門積體電路是CD4069。