Puerta lógica usando fuente de corriente y diodos

Se supone que este circuito funciona como una puerta lógica. Necesito averiguar la operación lógica que realiza. Supongamos que los diodos son ideales.

https://www.circuitlab.com/circuit/egg3wh/logicgate/

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Ahora, cuando el circuito se implementa con fuentes de voltaje, conozco el enfoque general para resolver esto. Verifica el voltaje en el ánodo y el cátodo de los diodos y determina si está conduciendo o no....

Con una fuente actual, estoy un poco confundido sobre qué hacer. No puedo determinar el estado de los diodos para una combinación de entrada dada (00, 01, 10, 11) porque no conozco el voltaje en el ánodo de los diodos.

Creo que el problema es que no estoy acostumbrado a los diodos de fuente actual.

¿Alguien puede proporcionar alguna orientación?

Gracias.

He simulado el circuito usando LTSpice y parece que la salida es alta cuando tanto A como B son altos. Si tanto A como B son bajos o si uno de A y B es bajo, la salida es baja. ¿Por qué? ¿Cómo se resuelve este tipo de circuito? ¿Cómo se suele tratar una fuente de corriente en este caso?
Ha concluido que es una puerta NAND y estoy de acuerdo. ¿Conoces las características de conducción directa de un diodo? Esto lo ayudará, y si no está seguro de la fuente actual, imagine que es una resistencia de alto valor conectada a (digamos) + 5V
@Andy: N Y??
Me las arreglé para averiguar 00, 01, 10. Si cualquiera de las entradas es baja y la salida es alta, el diodo tendrá una polarización directa y actuará como un cortocircuito, y habrá una contradicción en los niveles de voltaje. Por lo tanto, la salida tiene que ser baja si alguna de las entradas es baja. Ahora, para el caso 11, no veo cómo razonar, ya que ambos casos (salida 1 y 0) parecen posibles ...
¿Quizás un experimento mental ayude? Si considera un solo diodo, en serie con una resistencia muy baja, diga 0 Ω ¿Cuál es el voltaje de salida en ese caso? Luego aumente lentamente esa resistencia 1 Ω , 10 Ω , ... ¿qué sucede con la salida en ese caso? ¿Qué sucede si aumenta aún más la resistencia (para )?

Respuestas (2)

Hay 2 formas de entender esto.

  1. Reemplace la Fuente de corriente con una "Fuente de voltaje con una resistencia en serie (+ve donde sale la corriente)". Ahora puede imaginar que habrá salida solo si ambos diodos están bloqueados, de lo contrario, toda la corriente estará conectada a tierra.
  2. Una corriente se origina en la fuente y necesita un camino a tierra. Siempre selecciona un camino de baja resistencia. Si el terminal N del diodo está conectado a tierra (0 lógico conectado), es una polarización directa (lo ideal es que no se requieran +0,7 V). La corriente toma una ruta de resistencia 0 independientemente de la carga y, por lo tanto, 0 salida. Si se conecta algún voltaje en la terminal N (lógica 1), será una polarización inversa y, por lo tanto, el circuito abierto, la corriente irá a la salida.

Aparte de eso, en términos prácticos, el estado lógico ALTO en la práctica nunca se comporta como tierra (0), aunque a veces puede comportarse como 1.

Puedo entender tu confusión. Todo se reduce a cómo defines los niveles lógicos.

Si alguno de los diodos está conectado a una entrada baja, extraerá corriente a través de él.

Normalmente, este circuito tira un VOLTAJE bajo y es el voltaje que se usa para definir la salida.

Al usar una fuente de corriente, la corriente solo fluirá si uno o ambos diodos están conectados a tierra.

Si definimos la presencia de corriente como '1' y su ausencia como '0'

entonces la puesta a tierra de un diodo = corriente = '1'

                      A        B          Out

                      0        0           0
                      0        1           1
                      1        0           1
                      1        1           1

forma una PUERTA O

Si definimos '1' como un voltaje ALTO y '0' como un voltaje BAJO que obtenemos, la salida será ALTA con ambas entradas no conectadas. (Ambas entradas ALTO)

                      A        B           Out
                      0        0            0
                      0        1            0
                      1        0            0
                      1        1            1

forma una PUERTA Y

Si mezclamos definiciones - Entradas como voltajes altos/bajos Salida como corriente obtenemos

                      A        B            Out 
                      0        0             1
                      0        1             1
                      1        0             1
                      1        1             0

forma una puerta NAND

Entonces, al igual que usted, estoy confundido porque lo que constituye un estado lógico (corriente, voltaje o una mezcla) no está definido.

Como al usar LTSpice parece gustarle "ambos altos dan un alto", debe definir la lógica en términos de los voltajes (la opción del medio en esta respuesta), por lo que será una puerta AND .

En otras palabras, podría ser una especie de puerta "flexible"... XD
@haneefmubarak No es realmente 'flexible': esta es una puerta AND según la definición común de alto y bajo que se refiere al voltaje en lugar de la corriente.
Por flexible, quise decir que dependiendo de lo que constituya una señal, podría obtener diferentes puertas. SI hizo una especie de convertidor de señal, podría tener una variedad de puertas conectadas. (PD: Mira el "XD" de lado).