Circuitos de comutação de diodo

Os diodos podem realizar comutação e operações lógicas digitais. A polarização direta e reversa alternam um diodo entre os estados de baixa e alta impedância, respectivamente. Assim, ele serve como um interruptor.

Lógica

Os diodos podem realizar funções lógicas digitais: AND e OR. A lógica do diodo foi usada nos primeiros computadores digitais. Ele só encontra aplicação limitada hoje. Às vezes, é conveniente criar uma única porta lógica com alguns diodos.

                                             Diodo E Portão

Uma porta AND é mostrada na Figura acima. As portas lógicas têm entradas e uma saída (Y) que é uma função das entradas. As entradas para a porta são altas (lógico 1), digamos 10 V, ou baixas, 0 V (lógico 0). Na figura, os níveis lógicos são gerados por interruptores. Se uma chave está para cima, a entrada é efetivamente alta (1). Se a chave estiver desligada, ele conecta um cátodo de diodo ao aterramento, que está baixo (0). A saída depende da combinação de entradas em A e B. As entradas e saídas são normalmente registradas em uma “tabela verdade” em (c) para descrever a lógica de uma porta. Em (a) todas as entradas são altas (1). Isso é registrado na última linha da tabela verdade em (c). A saída, Y, é alta (1) devido ao V + na parte superior do resistor. Não é afetado por interruptores abertos. Em (b), a chave A puxa o cátodo do diodo conectado para baixo, puxando a saída Y para baixo (0,7 V). Isso é registrado na terceira linha da tabela verdade. A segunda linha da tabela verdade descreve a saída com as opções invertidas de (b). A chave B puxa o diodo e a saída para baixo. A primeira linha da tabela verdade registra a Saída = 0 para ambas as entradas baixas (0). A tabela verdade descreve uma função lógica AND. Resumo: ambas as entradas A e B produzem um alto (1) out.

Uma porta OR de duas entradas composta por um par de diodos é mostrada na Figura abaixo. Se ambas as entradas são lógicas baixas em (a), conforme simulado por ambos os interruptores "para baixo", a saída Y é puxada para baixo pelo resistor. Este zero lógico é registrado na primeira linha da tabela verdade em (c). Se uma das entradas for alta como em (b), ou a outra entrada for alta, ou ambas as entradas forem altas, o (s) diodo (s) conduz (m), puxando a saída Y para cima. Esses resultados são reordenados da segunda à quarta linhas da tabela verdade. Resumo: qualquer entrada “alta” é uma saída alta em Y.

Porta OR: (a) Primeira linha, tabela verdade (TT). (b) Terceira linha TT. (d) OR lógico da fonte de alimentação e bateria reserva.

Uma bateria de backup pode ser conectada em OU com uma fonte de alimentação DC operada por linha na Figura acima (d) para alimentar uma carga, mesmo durante uma falha de energia. Com a alimentação CA presente, a alimentação da linha alimenta a carga, supondo que seja uma tensão mais alta do que a bateria. No caso de falha de energia, a tensão de alimentação da linha cai para 0 V; a bateria alimenta a carga. Os diodos devem estar em série com as fontes de alimentação para evitar que uma falha na alimentação da linha esgote a bateria e para evitar que carregue em excesso a bateria quando a alimentação da linha estiver disponível. O computador do seu PC mantém a configuração do BIOS quando desligado? O seu videocassete (videocassete) mantém o ajuste do relógio após uma queda de energia? (PC sim, videocassete antigo não, videocassete novo sim.)