实验介绍+设计思路

TTL反相器和与非门电路由三部分组成，分别是输入级，中间级和输出级。

与非门只是比反相器多了个输入引脚，其他都一样，这里用反相器电路来分析。

分析一下电路: 假定VCC=5V

当输入W1为高电平（3.6V）时，Q1导通，基极为3.6+0.7=4.2V，Q2 Q3 导通，Q1基极被钳制在2.1V，为倒置状态。Q4不导通，所以Vout脚输出低电平。

当输入W2为低电平（0.3V）时，Q1导通，加上0.7V压降，基极只有1V，不足以使Q2 Q3导通，所以Q4导通，Vout脚输出高电平。

与非门也一样的原理，只是多了个输入引脚。

实验电路仿真

采集输入和输出电压：

原理图、PCB设计介绍

原理图：把反相器和与非门都绘制了（毕竟只差了一路输入）：

PCB绘制：

观察与非门电路，留出的引脚为：VCC、 GND、 W1、 W2、 OUT。其中VCC和GND为供电脚，为了方便调试，将GND多分出几路。W1 W2是与非门信号输入脚，输入高低电平。OUT 为与非门输出引脚。

板子中其实是两个模块：与非门和反相器。为了供电时互不影响，采用两路VCC，彼此的VCC互不相同。GND为整面铺铜，所以共地。

调试结果展示

连接电路，检测与非门基本逻辑，输出正常。

测量：

w1输入为6Vpp的（交流）三角波，100hz，相位偏移0度 。

w2输入为6Vpp的（交流）三角波，100hz，相位偏移90度。

仿真输出如下：三角波为w1 w2，紫色为输出。只有当输入为高电平时，输出才为低电平（蓝圈所示位置）。

使用scopy产生波形，

查看实际的输出：

与非门电路工作正常。

心得体会

小小的三极管蕴含着强大的能量，基本的逻辑门电路构建起了现代计算机。