Circuitos de conmutación de diodos

Los diodos pueden realizar operaciones de conmutación y lógica digital. La polarización directa e inversa conmuta un diodo entre los estados de impedancia alta y baja, respectivamente. Por lo tanto, sirve como interruptor.

Lógica

Los diodos pueden realizar funciones lógicas digitales: Y y O. La lógica de diodos se utilizó en las primeras computadoras digitales. Solo encuentra una aplicación limitada en la actualidad. A veces es conveniente crear una única puerta lógica a partir de unos pocos diodos.

                                             Diodo Y puerta

Una puerta AND se muestra en la Figura anterior. Las puertas lógicas tienen entradas y una salida (Y) que es función de las entradas. Las entradas a la puerta son altas (lógica 1), digamos 10 V, o bajas, 0 V (lógica 0). En la figura, los niveles lógicos son generados por conmutadores. Si un interruptor está arriba, la entrada es efectivamente alta (1). Si el interruptor está abajo, conecta un cátodo de diodo a tierra, que es bajo (0). La salida depende de la combinación de entradas en A y B. Las entradas y la salida se registran habitualmente en una "tabla de verdad" en (c) para describir la lógica de una puerta. En (a) todas las entradas son altas (1). Esto se registra en la última línea de la tabla de verdad en (c). La salida, Y, es alta (1) debido al V + en la parte superior de la resistencia. No se ve afectado por interruptores abiertos. En (b) el interruptor A baja el cátodo del diodo conectado, bajando la salida Y (0,7 V). Esto se registra en la tercera línea de la tabla de verdad. La segunda línea de la tabla de verdad describe la salida con los interruptores invertidos de (b). El interruptor B baja el diodo y la salida. La primera línea de la tabla de verdad registra la Salida = 0 para ambas entradas bajas (0). La tabla de verdad describe una función AND lógica. Resumen: tanto la entrada A como la B alta producen una salida alta (1).

En la Figura siguiente se muestra una puerta OR de dos entradas compuesta por un par de diodos. Si ambas entradas son lógicamente bajas en (a) como lo simulan ambos interruptores "hacia abajo", la salida Y es bajada por la resistencia. Este cero lógico se registra en la primera línea de la tabla de verdad en (c). Si una de las entradas es alta como en (b), o la otra entrada es alta, o ambas entradas altas, el (los) diodo (s) conduce (s), elevando la salida Y. Estos resultados se reordenan en la segunda a la cuarta línea de la tabla de verdad. Resumen: cualquier entrada "alta" es una salida alta en Y.

Puerta OR: (a) Primera línea, tabla de verdad (TT). (b) Tercera línea TT. (d) OR lógico de la fuente de alimentación y la batería de respaldo.

Una batería de respaldo puede conectarse en modo O con una fuente de alimentación de CC que funciona en línea en la Figura anterior (d) para alimentar una carga, incluso durante un corte de energía. Con la alimentación de CA presente, la fuente de alimentación alimenta la carga, asumiendo que es un voltaje más alto que el de la batería. En caso de un corte de energía, la tensión de alimentación de la línea cae a 0 V; la batería alimenta la carga. Los diodos deben estar en serie con las fuentes de energía para evitar que un suministro de línea fallado agote la batería y para evitar que se sobrecargue la batería cuando la energía de línea esté disponible. ¿La computadora de su PC conserva su configuración de BIOS cuando está apagada? ¿Su videograbadora (videograbadora) retiene la configuración del reloj después de un corte de energía? (PC Sí, VCR antiguo no, VCR nuevo sí).