特殊输出门

有时需要一个逻辑门来提供反相和非反相输出。例如，一个既是缓冲器又是反相器的单输入门，每个功能都有一个单独的输出端。

或者，在单个电路中提供 AND 和 NAND 功能的双输入门。这种门确实存在，它们被称为互补输出门 .

这种门的一般符号系统是基本的门图形，带有一个条形和从它伸出的两条输出线。一组互补的门符号如下图所示：

互补门在“拥挤”的电路中特别有用，在这些电路中可能没有足够的物理空间来安装使用标准门和附加反相器提供反相和非反相输出所需的附加集成电路芯片。它们也可用于需要从栅极提供互补输出的应用，但添加反相器会在反相输出中引入与非反相输出相关的不需要的时间滞后。

互补门的内部电路使得反相和非反相输出几乎同时改变状态：

另一种特殊的门输出称为三态，因为它能够提供三种不同的输出模式：电流吸收（“低”逻辑电平）、电流源（“高”）和浮动（“高阻”，或高阻抗 ）。三态输出通常作为缓冲门的可选功能。这种门需要一个额外的输入端来控制“高阻抗”模式，这个输入通常被称为启用 .

当使能输入保持“高”(1) 时，缓冲器就像一个带有图腾柱输出级的普通缓冲器：它能够提供和吸收电流。但是，无论数据信号的逻辑电平如何，只要使能输入接地（“低”），输出端子就会悬空（进入“高阻抗”模式）。

换句话说，使使能输入端“低”（0）有效断开无论其输出连接到哪个门，它都不再有任何影响。

三态缓冲器原理图及真值表

三态缓冲区在示意图中用门符号内的三角形字符标记，如下所示：

具有反向使能输入的三态缓冲器操作

三态缓冲器也由反相使能输入构成。这种门在使能输入为“低”（0）时正常工作，当使能输入为“高”（1）时进入高阻输出模式：

一种特殊类型的门，称为双边开关 使用栅极控制的 MOSFET 晶体管作为开/关开关来切换模拟或数字电信号。这种开关的“开”电阻在几百欧姆的范围内，“关”电阻在几百兆欧的范围内 .

双边开关在原理图中显示为矩形盒子内的 SPST（单刀单掷）开关，盒子的长边之一上有一个控制端子：

最好将双边开关设想为机电继电器的固态（半导体）版本：一种信号驱动的开关触点，可用于传导几乎任何类型的电信号。当然，作为固态，双边开关没有机电继电器的不良特性，如触点“弹跳”、电弧、速度慢或易受机械振动影响。

然而，相反，它们的载流能力相当有限。此外，“触点”传导的信号不得超过为双边开关电路供电的电源“轨”电压。

流行的“4066”型集成电路内封装了四个双边开关：

评论：

互补门 提供反相和非反相的输出信号，以这样一种方式，没有一个相对于另一个延迟。
三态门提供三种不同的输出状态：高、低和浮动（High-Z）。此类门通过一个名为 enable 的单独输入终端命令进入其高阻抗输出模式。
双边开关 是 MOSFET 电路，为各种电信号类型（模拟和数字）提供开/关切换，由逻辑电平电压信号控制。从本质上讲，它们是具有极低电流处理能力的固态继电器。

相关工作表：

CMOS 栅极电路门通用性

工业技术