OU porte vs connexion de deux fils?

Je ne suis pas un grand électricien, mais j'essaie de me faire une idée, alors gardez à l'esprit que j'ai très peu d'expérience en dehors de la physique électrique de niveau collégial avec le calcul et une base solide en logique mathématique. J'apprenais des choses que vous pouvez faire avec des portes logiques et je suis tombé sur un additionneur. J'aime essayer les choses avant de regarder la réponse, alors j'ai trouvé mon propre additionneur. La seule différence entre mon additionneur et celui du livre que je lis est qu'il y a une porte OU à la fin de leur additionneur pour le fil de sortie, alors que je viens de mettre deux fils ensemble. Il me semble que mettre deux fils ensemble est identique à une porte OU, car il n'y a pas d'électricité hors du nœud s'il n'y a pas d'électricité, et il y a de l'électricité hors du nœud s'il y en a de l'une ou des deux sources .

Ma question est: quelle est la différence entre assembler deux fils et faire une porte OU appropriée?

Je suppose que cela a quelque chose à voir avec la quantité d'électricité (actuelle?) Sur le fil de sortie de la porte à 3 nœuds / OU, mais ma compréhension des circuits est un peu rouillée. Merci de votre aide!

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Ce que vous devez comprendre, c'est comment les niveaux logiques H et L sont représentés. Les deux niveaux logiques H et L sont représentés par deux tensions, c'est-à-dire que L ne signifie PAS un potentiel flottant ou "non connecté".

L signifie que la tension est (proche de) 0V, c'est-à-dire la connexion à GND.

Et bien sûr, H est indiqué par une tension plus élevée, par exemple 5 V, c'est-à-dire une connexion à une tension d'alimentation positive.

Donc, si deux sorties numériques ont des valeurs différentes (H et L), les connecter provoquerait un court-circuit, pas une porte OU.

Dans la plupart des cas, en logique numérique, la connexion de deux sorties ensemble est incorrecte.

Les exceptions sont

• les sorties dites à trois états qui peuvent être dans un troisième état "Z". Z signifie en fait une impédance élevée, c'est-à-dire "pas de connexion" et
• sorties dites à collecteur ouvert (ou drain ouvert) qui peuvent être câblées ET (comme ce que vous vouliez faire pour OR). Mais alors vous avez besoin d'une résistance de rappel supplémentaire.

Pour éviter les "sorties" des deux sorties lorsque l'une est haute et l'autre basse, les deux simples fils deviennent une porte OU à diode: -

Cela fonctionne généralement assez bien mais il y a une légère dégradation (0,5 V) du niveau de haute tension atteignant la sortie en raison de la chute de tension de la diode directe. Voici la caractéristique directe d'une diode 1N4148: -

Si R est choisi pour provoquer un courant d'environ 0,1 mA, la chute de volt sera d'environ 0,5 volt.

Cela peut-il fonctionner?

Cela peut fonctionner UNIQUEMENT SI le niveau logique BAS de votre circuit est représenté comme un point non connecté [un point sans tension par rapport à tout autre point de votre circuit], quelque chose comme le circuit suivant

Alors oui, votre additionneur fonctionne conceptuellement MAIS

1 - Que se passe-t-il si les deux nœuds sont «ÉLEVÉS» mais que l'un d'eux est légèrement plus élevé que l'autre?

R: étant donné qu'il existe entre eux un chemin résistif très faible, vous aurez un court-circuit . Une énorme quantité de courant circulera qui brûlera votre circuit

2 - Et si je veux interfacer cet additionneur avec d'autres appareils logiques? est-ce que ça marchera ?

R: Non, cela ne fonctionnera pas, par exemple, vous ne pouvez pas interfacer ce type d'additionneur avec un appareil numérique CMOS . Vous devez donc créer une bibliothèque de modules numériques qui fonctionnent tous de cette façon, vous devez créer vos propres portes ET , OU , NON , NAND que tous peuvent fonctionner avec ce type de logique.

3 - Et si nous corrigions ce problème et représentions l'état 'LOW' en 0 volt et l'état 'HIGH' en - par exemple - 5 volts, pouvons-nous encore interfacer cet additionneur avec un dispositif logique CMOS ?

R: Non, vous ne pouvez pas parce que chaque fois que l'un des deux nœuds est ÉLEVÉ et que l'autre est BAS, vous aurez un court-circuit et une énorme quantité de courant circulera suffisamment pour brûler votre circuit.

Ce type de logique n'est donc valable que si vous représentez le «HAUT» et le «BAS» avec une LED ou une ampoule [quelque chose de visible], mais ce n'est pas un moyen pratique de mettre en œuvre des circuits complexes et des dispositifs de stockage utilisant ce type de logique.

Cela se fait parfois dans des situations simples comme la logique de relais (dans les voitures, les systèmes de chauffage central, etc.). Les caractéristiques communes sont que le bas logique est un circuit ouvert (non mis à la terre) et les impédances d'entrée sont faibles (la bobine d'un relais est sa propre résistance de rappel) . Ces deux caractéristiques vont de pair.

Étant donné que les exemples pédagogiques utilisent souvent des interrupteurs marche-arrêt comme entrées et des lampes comme sorties, ils peuvent fonctionner de cette manière quel que soit le point qu'ils tentent de faire valoir.

La raison fondamentale pour laquelle votre «câble ou » n'est pas une option réalisable est que les entrées ne sont pas isolées d'elles-mêmes et de la sortie. L'isolement est critique pour le bon fonctionnement des circuits logiques.