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法律研究用電晶體構建反相器
在本教程中，我們將討論用電晶體實現反相器（非門）。但在那之前，讓我們先了解一下反相器或非門的基礎知識。
什麼是反相器（非門）？
反相器是一種單輸入單輸出邏輯閘，它將單個邏輯電平（或狀態）切換或反轉到相反的狀態或邏輯電平。反相器也稱為非門。
當一個低電平訊號（邏輯0）施加到反相器時，它將其轉換為高電平訊號（邏輯1）。如果一個高電平訊號（邏輯1）施加到反相器，則它將其轉換為低電平訊號（邏輯0）。因此，反相器（非門）將輸入訊號的邏輯狀態更改為其相反的邏輯狀態。
因此，反相器基本上是一種其輸出始終與其輸入相反（或補碼）的器件。反相器的標準符號如圖1所示。非運算通常用橫線 (-) 符號表示。因此，如果 A 是反相器的輸入變數，Y 是反相器的輸出變數，則反相器輸出的表示式為：
$$\mathrm{Y=\bar{A}}$$
讀作 Y 等於 A 上劃線。
非門（反相器）的真值表
以下是非門（反相器）的真值表：
輸入 (A) |
輸出 (Y = A') |
|---|---|
0 |
1 |
1 |
0 |
我們可以透過多種方式實現反相器，例如使用或門、與門、與非門、或非門等。也可以使用電晶體建立反相器，本文將對此進行討論。
用電晶體構建反相器
眾所周知，電晶體可以充當開關，即在飽和狀態下為開關閉合，在截止狀態下為開關斷開。由於電晶體的這一特性，我們可以將其用作開關來執行反轉（非門）操作。電晶體反相器的電路圖如圖2所示。
這裡，我們使用了共射極配置的電晶體。在共射極配置中，電晶體在輸入和輸出之間提供 180° 的相移。由於這 180° 的相移，當施加的輸入為低電平時，電晶體可以在輸出端產生高電平訊號（邏輯 1），當施加的輸入為高電平時，它可以在輸出端產生低電平訊號（邏輯 0）。這樣，電晶體就像一個反相器，並在輸出端產生反轉值。
電晶體反相器的操作和真值表
電晶體反相器的輸入可以是 0 V 或 +5 V。因此，當輸入 A 為 0 V 時，電晶體 Q 為截止狀態。因此，沒有電流流過電阻 R，因此在其上沒有電壓降。結果，輸出電壓 Y = +5 V。當 A = +5 V 時，電晶體 Q 為導通狀態，輸出電壓 Y = 0 V。電晶體反相器的真值表如下所示。
輸入 (A) |
輸出 (Y) |
|---|---|
0 V |
5 V |
5 V |
0 V |
因此，透過這種方式，我們可以用電晶體構建一個反相器。其中，電晶體以共射極配置使用。
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