■GATE IC

一般之电路均具有输入端与输出端，由输入接头加上信号电压，即可由输出端取出相对应之电压。数字IC的场合，如前所述，输入与输出电压间有一定之间关系，输入侧可称之为GATE(闸门)，当加上输入电压GATE开启时，输出端即可输出相对应之信号。

【缓冲器(Baffer)】最简单的GATE IC如图3(a)所示，与一般的放大电路颇为相似，这种电路在数字电路中名之为缓冲器。

实际上之电路虽较复杂，但其原理则与图3(b)所示之晶体管电路相同。此一电路中，若GATE(晶体管之基极)端未加上电压，则如图4(a)所示，晶体管之集极电流为0，因而其输出电压亦为0。

如图4(b)所示，若GATE加上电压(该电压之值能够使晶体管达饱和之程度)，则有集极电流流通，故输出端将输出一与电源电压相近之电压。亦即输出端之电压为0与1(电源电压)两种状态。

数字电路之输入、输出电压如上所示，为0与1两种状态，0亦称"L"，而1称为"H"状态。

当IC与IC之间，由于驱动能力不足或其它原因，不适于直接连接时，便可在两者之间加上一级缓冲器。

【反转器(Inverter)】反转器之记号如图5(a)所示，系在缓冲器之末端加一圆圈。

 图5(b)为反转器之原理电路，当晶体管之基极输入电压为0时，由于集极电流亦为0，故RL内无电压降，输出端之电压为最高，几与电源电压相等。反之，若基极加上一能够使晶体管饱和状态之电压时，晶体管有集极电流流通，电压几乎全部加于RL两端，故输出电压近于 0。

亦即，此种电路之输出与输入之间有状态相反之关系存在，故称之为反转器。又因输出状态为输入状态之否定，故又称为否定(NOT)电路(图6)。

在数字电路中，亦常有利用反转器作缓冲器之用。在此场合，图3之IC称为缓冲器，而图5之IC则称为反转缓冲器，藉以区别之。

【与门(AND GATE)】 数字电路中，经常使用2个输入端子以上之GATE。图7即为其中之一，名为AND GATE。其动作功能系：当输入端A与B(A AND B)同时有输入电压时，方才有电压输出，否则输出为 0。

换言之，当GATE之两个输入端同时加上"H"状态之信号时，方能输出"H"状态之电压，其动作如图7下方之表示，该表一般又称为真实表或动作表。

【或门(OR GATE)】复数个输入之任一方(A OR B)输入"H"信号时，输出端将输出"H"之IC即称为OR GATE，图8为其记号以及其动作表。

【与非门(NAND GATE)】 NAND GATE系AND GATE之否定电路(NON-AND)，由NOT之N以及AND所组成，其代表之记号如图9所示。

由于其动作系AND之否定，故如图9之动作表所示。当A与B两输入端均呈"H"状态时，输出状态为"L"。

【或非门(NOR GATE)】为OR之否定电路。在动作上相当于OR GATE之后加上一只反转器，表示记号如图10所示。

在OR GATE的场合，只要任一输入端输入"H"信号，输出端即呈"H"状态，而NOR GATE的场合则与OR GATE相反，输出状态为"L"。

【互斥闸】在互斥(EXCLUSSIVE) GATE的场合，如图11所示，亦有OR与NOR GATE两种。仅在输入端输入"L"与"H"状态之场合方能输出"H"或"L"状态。由其动作表可以看出其与OR 或NOR GATE相异之处。

以上所举之GATE均系2输入端，实际之IC中，除互斥闸之外，输入端子有多达8个输入者。