[다이오드] 다이오드 - 다이오드 논리 회로

 

 

다이오드-다이오드 논리회로

 

 

 

다이오드를 활용하여 논리회로를 구성할 수 있다. 논리회로는 AND, OR, NOR 게이트 회로 같은 것을 말한다.

 

여기서도 이전 글에 이어 회로에 사용되는 다이오드는 모두 이상적인 다이오드라고 가정한다.

 

 

출처 - 과학도를 위한 반도체와 전자회로의 기초

 

 

 

다이오드를 이용한 OR, AND 게이트 회로이다.  디지털 논리회로에서는 +5V 이상을 논리 1의 상태로 정의하고, +5V 이하를 논리 0의 상태로 정의한다.

 

왼쪽이 OR 게이트이다.

 

-. 입력 V1, V2 모두 0의 상태일 때는 다이오드 D1, D2 모두 off 상태가 되므로 출력 Vout은 당연히 0이 된다.

 

-. V1 = +5V, V2 = 0 인 경우에서는 다이오드 D1은 on 상태가 되고 다이오드 D2는 off 상태가 된다. 

다이오드 D1이 on 상태이므로 저항 R에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 저항 R에 전합강하(5V)가 발생하게 된다.

따라서 출력 Vout = +5V 가 된다.

 

-. 반대로 V1 = 0, V2 = +5V 인 경우에서는 다이오드 D1은 off 상태가 되고 다이오드 D2는 on 상태가 된다. 

다이오드 D2가 on 상태이므로 저항 R에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 저항 R에 전합강하(5V)가 발생하게 된다.

따라서 출력 Vout = +5V 가 된다.

 

-. 이번에는 입력 V1, V2 둘 다 +5V 인 경우를 보자. 이 때 다이오드 D1, D2 모두 on 상태가 되므로 저항 R에 전류가 흐르고 이에 따라 저항 R에 전압강하(5V)가 발생하게 된다.

따라서 출력 Vout = +5V 가 된다.

 

위에서 보듯이 OR 게이트에서는 V1, V2 둘 중에 하나라도 +5V 이면 다이오드 D1, D2 중에 하나가 on이 되므로 저항에 전류가 흐르고 전압강하가 발생하여 Vout 은 +5V가 됨을 알 수 있다.

 

이와 같은 논리회로는 V1 or V2 둘 중 어느 하나라도 +5V 이면 Vout 이 +5V가 되는 OR의 역할을 하므로 OR 게이트 라고 부른다.

 

 

OR게이트 진리표

 

 

 

그림에서 오른쪽은 AND 게이트이다. 다이오드의 방향이 반대인 것을 잘 보아야 한다.

 

-. 입력 V1, V2 모두 0의 상태일 때는 다이오드 D1, D2 모두 on 상태가 되므로 저항 R에 전류가 흐른다. 

이에 따라 주어진 +5V는 모두 저항 R에 전합강하로 소비되므로 출력 Vout 은 0이 된다.

 

-. V1 = +5V, V2 = 0 인 경우에서는 다이오드 D1은 off 상태가 되고 다이오드 D2는 on 상태가 된다.

다이오드 D2가 on 상태이므로 저항 R에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 주어진 +5V는 모두 저항 R에 전합강하로 소비되므로 출력 Vout 은 0이 된다.

 

-. 반대로 V1 = 0, V2 = +5V 인 경우에서는 다이오드 D1은 on 상태가 되고 다이오드 D2는 off 상태가 된다.

다이오드 D1이 on 상태이므로 저항 R에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 주어진 +5V는 모두 저항 R에 전합강하로 소비되므로 출력 Vout 은 0이 된다.

 

-. 이번에는 입력 V1, V2 둘 다 +5V 인 경우를 보자. 이 때 다이오드 D1, D2 모두 off 상태가 되므로 저항 R에 전류가 흐르지 못한다. 이에 따라 저항 R에 전압강하가 발생하지 않으므로 주어진 +5V는 모두 출력 Vout으로 관찰된다.

 

위에서 보듯이 AND 게이트에서는 V1, V2 모두 +5V가 아닌 경우에는 모두 출력은 0이다.

오직 V1, V2 모두 +5V 인 경우에만 출력이 +5V가 된다.

 

이와 같은 논리회로는 V1 and V2 모두 +5V 이어야만 Vout 이 +5V가 되는 AND의 역할을 하므로 AND 게이트라고 부른다.

 

 

AND게이트 진리표

 

 

 

 

 

 

 

디논 지금보면 그렇게 어렵지 않은데 왜 학부때는 어려웠지..

 

 

 

 '과학도를 위한 반도체와 전자회로의 기초' 책을 공부하여 작성 하였습니다.