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特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

相補出力ゲート

多くの設計で、エンジニアは単一の論理素子から反転出力と非反転出力の両方を供給するゲートを必要とします。古典的な例は、バッファとしてもインバータとしても機能する1入力ゲートで、各機能用に別々の端子を提供します。

ANDとNANDの結果を同時に出力する2入力ゲートも利用可能です。これらのデバイスは相補出力ゲートと呼ばれます。

このようなゲートの標準シンボルは、基本ゲート形状にバーと2本の出力線を持つものです。相補シンボルの配列を以下に示します:

特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

相補ゲートの利点

相補ゲートは、スペースが貴重な高密度回路で貴重です。追加のインバータICを不要にし、基板面積と部品点数を削減します。

反転/非反転出力がほぼ同時に切り替わるため、それらの間に有意な伝播遅延がありません。この特性はタイミングクリティカルなアプリケーションで重要です。

特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

トライステートゲート

トライステート出力は、ロジックロー駆動(電流シンク)、ロジックハイ駆動(電流ソース)、フロート(ハイインピーダンス)の3つの異なる状態を取れます。これらは通常、イネーブルと呼ばれる追加の制御ピンを持つバッファゲートに追加されます。

イネーブルがハイ(ロジック1)のとき、バッファは通常のプッシュプル段として振る舞います。イネーブルがロー(ロジック0)のとき、出力はハイZ状態になり、ゲートを回路から効果的に切り離します。

回路図表記では、トライステートバッファはゲートシンボル内の三角形で示されます:

特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

一部のメーカーは反転イネーブル版を提供し、イネーブルがハイのときハイZ状態になります:

特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

バイラテラルスイッチ

バイラテラルスイッチは、MOSFETから構築された固体SPSTデバイスです。オン状態では抵抗はわずか数百オーム;オフ状態では数百メガオームに上昇します。

これらは制御ピンと2つの端子を持つ長方形として回路図に現れ、リレーに似ていますが可動部品がありません。半導体デバイスであるため、バウンス、アーク、振動などの機械的問題を回避します。

ただし、バイラテラルスイッチは電流処理能力が限られ、信号電圧はスイッチICの電源レール内に留める必要があります。

4066 ICには4つの独立したバイラテラルスイッチが含まれます:

特殊出力論理ゲート:相補出力、トライステート、バイラテラルスイッチ

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