ダイオードスイッチング回路

ダイオードは、スイッチングおよびデジタルロジック操作を実行できます。順バイアスと逆バイアスは、それぞれ低インピーダンス状態と高インピーダンス状態の間でダイオードを切り替えます。したがって、スイッチとして機能します。

論理

ダイオードは、ANDおよびORのデジタル論理機能を実行できます。初期のデジタルコンピュータでは、ダイオードロジックが使用されていました。今日は限られたアプリケーションしか見つかりません。いくつかのダイオードから単一の論理ゲートを作成すると便利な場合があります。

                                             ダイオードANDゲート

ANDゲートを上の図に示します。論理ゲートには、入力と入力の関数である出力（Y）があります。ゲートへの入力はハイ（ロジック1）、たとえば10 V、またはロー、0 V（ロジック0）です。この図では、論理レベルはスイッチによって生成されます。スイッチがアップしている場合、入力は事実上ハイです（1）。スイッチがダウンしている場合は、ダイオードのカソードをロー（0）のグランドに接続します。出力は、AとBの入力の組み合わせに依存します。入力と出力は、通常、ゲートのロジックを説明するために（c）の「真理値表」に記録されます。（a）では、すべての入力がハイです（1）。これは、（c）の真理値表の最後の行に記録されています。抵抗の上部にV +があるため、出力Yはハイ（1）です。開いているスイッチの影響を受けません。（b）で、スイッチAは接続されたダイオードのカソードをLowに引き、出力YをLow（0.7 V）に引きます。これは、真理値表の3行目に記録されています。真理値表の2行目は、スイッチを（b）から逆にした場合の出力を示しています。スイッチBはダイオードを引き、出力をローにします。真理値表の最初の行は、両方の入力ロー（0）の出力= 0を記録します。真理値表は論理積関数を記述します。要約：入力AとBの両方が高いと、高い（1）出力が得られます。

下の図に、1対のダイオードで構成される2入力ORゲートを示します。両方のスイッチが「下向き」にシミュレートしたときに、（a）で両方の入力が論理ローの場合、出力Yは抵抗によってローに引き下げられます。この論理ゼロは、（c）の真理値表の最初の行に記録されます。（b）のように一方の入力がハイの場合、もう一方の入力がハイの場合、または両方の入力がハイの場合、ダイオードが導通し、出力Yがハイになります。これらの結果は、真理値表の2行目から4行目で並べ替えられます。要約：入力「高」はYで高出力です。

ORゲート：（a）最初の行、真理値表（TT）。（b）3行目のTT。（d）電力線供給とバックアップバッテリーの論理OR。

予備電源は、停電時でも負荷に電力を供給するために、上の図（d）のライン操作DC電源とOR配線することができます。AC電源が存在する場合、ライン電源は、バッテリーよりも高い電圧であると想定して、負荷に電力を供給します。停電が発生した場合、電源電圧は0Vに低下します。バッテリーが負荷に電力を供給します。ダイオードは電源と直列に接続して、故障したライン電源がバッテリーを消耗するのを防ぎ、ライン電源が利用可能なときにバッテリーが過充電されるのを防ぐ必要があります。PCコンピュータは、電源をオフにしてもBIOS設定を保持しますか？VCR（ビデオカセットレコーダー）は停電後も時計の設定を保持していますか？（PCはい、古いVCRいいえ、新しいVCRはい。）