Влияние нелинейности аналоговых коммутаторов на искажения передаваемых сигналов

Коммутаторы. Коммутаторы звукового сигнала Kramer

Коммутаторы — устройства, которые позволяют осуществлять коммутацию трактов передачи различных сигналов, за счет переключения на коммутаторах каких-либо входных каналов на выходные. На данной странице будут рассмотрены основные коммутаторы звукового сигнала Kramer. Коммутаторы Kramer обычно производят коммутацию как аудиосигналов, так и видеосигналов. Подробнее о видеокоммутаторах Kramer читайте раздел «Видеокоммутаторы Kramer» >>

Реже встречаются коммутаторы только звукового сигнала. Это связано с тем, что частично функции коммутации звукового сигнала выполняют также такие распространенные устройства обработки звука, как микшеры, цифровые микшеры, цифровые аудиоплатформы. Однако, несмотря на новые технологии и функции коммутации присущие микшерам, для профессиональных инсталляций требуются коммутаторы звуковых сигналов различных типов.

Группа представляет на российском рынке и предлагает для использования высококачественные коммутаторы компаний:

• Kramer (о ]Kramer[/anchor])
• ATEN (о ]ATEN[/anchor])

Просмотрите наш прайс-лист оборудования. Скачать актуальный прайс можно здесь:

Устройство аналоговых ключей и коммутаторов сигналов.Коммутация сигна­лов является распространенным методом, с помощью которого сигналы, поступа­ющие от нескольких источников, объединяются в определенном порядке в одной линии. После соответствующей обработки эти сигналы при помощи другого коммутатора могут быть направлены в различные исполнительные устройства. Упорядоченный ввод и вывод сигналов осуществляется, как правило, при помощи адресации источников и приемников сигналов, а также связанных с передачей сигналов коммутаторов. Общая структурная схема связи источников и приемни­ков сигналов через коммутатор показана на рис.7.1.

Рис.7.1. Структурная схема ком­­­­­­му­­тации источников и приёмни-­

ков сигналов

Коммутатор состоит из определённым образом связанных электронных клю­чей, выполненных на диодах или транзисторах. Ключи аналоговых сигналов дол­жны обеспечить неискаженную передачу сигналов от источников к приемникам. Однако в процессе передачи ключи могут исказить передаваемый сигнал. Эти искажения в первую очередь зависят от свойств самих ключей, но также и от сигналов управления. Сигналы из цепи управления могут наложиться на пере­даваемый сигнал, иначе говоря, возможны помехи из цепи управления на линии передачи сигналов.

Обычно устройство управления коммутатором является цифровым и действу­ет либо по заранее установленной программе, либо под управлением микро­процессоров или мини-ЭВМ. В последнем случае программа управления коммута­тором может быть изменена. Для выбора определенного ключа и назначения его функции (т. е. включения или отключения) используется адресный дешифратор команд. Кроме этого, при передаче сигналов возможны временные задержки, свя­занные или с быстродействием самих ключей, или с быстродействием устройства управления. И в том, и в другом случае возможны потери частей передаваемых сигналов или их искажение, например, растягивание фронтов сигналов или изме­нение их длительности.

Для исключения потерь при передаче сигналов, а также для согласования сопротивлений источников и приемников сигналов в состав коммутаторов могут входить различные согласующие или нормирующие усилители. Коэффициент пере­дачи этих усилителей может быть или фиксированным, или устанавливаемым при помощи устройства управления.

Если источники и приемники сигналов могут меняться местами, то коммутатор должен быть двунаправленным, т. е. обеспечивать передачу сигналов в обоих направле­ниях. Такая проблема возникает, например, при записи аналоговых сигналов в устрой­стве памяти, которое в этом случае является приемником информации, и считыванием сигналов из устройства памяти, которое становится тогда источником сигнала.

Упрощенные схемы идеальных и реальных ключей в замкнутом и разомкну­том состояниях приведены на рис.7.2. Эти схемы отража­ют работу ключей в статическом режиме и не могут быть использова­- ны для анализа помех из цепи управления или динамических режимов самих ключей. Замкнутый ключ (рис.7.2,а) имеет некоторое внут­реннее сопротивление r0

, ко­то­­рое не явля­ет­ся постоянным, а

Рис.7.2. Схемы замещения ключа в замкну­-

том (а) и разомкнутом (б) состояниях

сложным образом может зависеть от тока iк

через ключ. Последо­вательно с сопротивлением действует источник оста­точ­ного напряжения
е0,
ко­торый также зависит от тока.

Разомкнутый ключ (рис.7.2,

б
)
можно заменить сопротивлением утеч­ки
rу
и источником тока утечки
iу
, которые в общем случае могут зависеть от напряжения на разомкнутом ключе
Uк
.

Динамические модели

ключей могут включать различные паразитные емкости и индуктивности. С помощью этих схем замещения возможен анализ быстродей­ствия ключей или расчет коммутационных помех из цепи управления. Индуктив­ности ключей могут сказываться на довольно высоких частотах и, в основном, обусловлены их выводами.

В качестве примера на рис.7.3 приведена схема ключа на полевом транзис­торе с изолированным затвором. Очевидно, что при подаче на затвор ключа им­пульсного сигнала управления Uуп

помехи через па­ра­­зитные емкости ключа
Сзс
и
Сзи
будут появляться на сопротив­лении открытого ключа. Кроме того, на прохож­дение сигнала через ключ будут влиять переходные процессы в транзисторном ключе.

Рис.7.3. Схема ключа на полевом

транзисторе с изолированным затво­-

ром (а) и его схема замещения (б)

При коммутации источника сигнала и нагрузки можно исполь­зовать как оди­ночные ключи, так и их различные комбинации. Спосо­бы подключения источни­ка сигнала к нагрузке зависят от свойства источника сигнала и нагрузки. На рис.7.4 приведены четыре различ­ных способа подключения сигнала к нагрузке. Штриховыми линиями на схемах показаны элементы неидеального ключа, соответствующие схемам замещения, приведенным на рис.7.2.

Если источник сигнала имеет характеристики, близкие к харак­теристикам идеального источника напряжения (т. е. имеет ма­лое внутреннее сопротивление ri

<<
Rн
), то для его коммутации целесо­об­­разно использовать последовательный (рис.7.4,а) или последо­ва­тель­но-параллельный ключ (рис.7.4,б). Если же ис­точник сигнала име­ет характеристики, близкие к характеристикам идеального источника тока (т. е. имеет малую внутреннюю проводимость
gi
<<
Rн
-1), то для его ком­мутации лучше использовать параллельный ключ (рис.7.4,в) или параллель­но-последовательный ключ (рис.7.4,г).

Рис.7.4. Схемы подключения источ­-

ника сигнала к нагрузке при помощи

последовательного ключа (а), после­до­-

вательно-параллельного ключа (б), па­-

раллельного ключа (в) и параллельно-

последовательного ключа (г)

Погрешности, вносимые конечными значениями сопротивлений ключа в зам­кнутом и разомкнутом состоянии для схемы, изобра­женной на рис.7.4,а, опреде­ляются формулами

и .

Аналогичным образом можно определить погрешности для других схем включения, приведенных на рис.7.4.

Диодные ключиприменяются для точного и быстрого пере­ключения напряже­ний и токов. Схемы различных диодных ключей приведены на рис.7.5. Двухдиодный ключ, приведенный на рис.7.5,а, при отсутствии управляющего напря­жения заперт. При подаче на аноды диодов положительного управляющего на­пряжения диоды отпираются и ключ замыкается. Напряжение смещения такого диодного ключа определяется разностью прямых напряжений на диодах D1

и
D2
. При подобранных диодах напряжение смещения лежит в пределах 1…5мВ. Время коммутации определяется быс­тродействием диодов. Для диодных ключей обычно используются диоды Шотки или кремниевые эпитаксиальные диоды с тонкой базой. В этих диодах слабо выражены эффекты накопления носи­телей, и их инер­ционность в основном определяется перезарядом барьерной емкости. Дифферен­циальное сопротивление открытого ди­одного ключа равно сумме дифференциаль­ных сопротивлений диодов и может лежать в пределах от 1 до 50 Ом.

Рис.7.5. Схемы диодных клю­чей на двух диодах (а), мостовая

(б) и на шести диодах (в)

Основным недостатком та­­кого ключа является прямое прохождение тока управ­ляю­щего сигнала через нагрузку Rн

и источник сигнала
ес.
Для снижения напряжения помехи эту схему целесообразно использовать при малых значениях сопро­тивле­ния источника сигнала и сопротивления нагрузки. Кроме того, желательно уве­личивать сопротивление
Rуп
для снижения тока в цепи управления. Однако следует учесть, что снижение тока управления приведет к увеличению дифференциального сопротивления диодов.

Для снижения помех из цепи управления можно использовать мостовую схе­му, приведенную на рис.7.5,б. В этой схеме цепь уп­рав­ления развязана от цепи передачи сигнала. Если напряжение управ­ления равно нулю или имеет поляр­ность, запирающую диодный мост, то ключ разомкнут. При положительной по­лярности источника управ­ляющего сигнала ключ замыкается, а ток управления проходит только через диоды и сопротивление Rуп.

Учитывая, что для цепи пе­ре­­дачи сигнала диодные пары
D1, D2
и
D3
,
D4
включены встречно, напряжение смещения также будет равно разности прямых падений напряжений на диодах, т. е. примерно равно напряжению смещения двухдиодного ключа.

Недостатком схемы, приведенной на рис.7.5,б, является отсут­ствие общей точки у источника сигнала и источника управления. Схема, изображенная на рис.7.5,в, лишена этого недостатка. В этой схеме используются два симметрич­ных источника сигналов управле­ния еуп1

и
еуп2.
Сигналы этих источников подводят­ся к диодному мос­ту через разделительные диоды D5, D6. Для поддержания диод­ного моста в запертом состоянии при отсутствии сигналов управ­ления на него подается через резисторы
Rуп1
и
Rуп2
запирающее нап­ряжение от источников посто­янного напряжения
±Е.
В этой схеме, так же как и в предыдущей, обеспечивается развязка источника управления от цепи источника сигнала.

Схемы диодных ключей использованы в микросхемах диодных коммутаторов серии 265ПП1 и 265ПП2. Эти коммутаторы отличаются только полярностью управляющих напряжений. Схема коммутатора 265ПП2 приведена на рис.7.6. Она представляет собой семиканальный переключатель с общим сигналом управления.

Рис.7.6. Схема диодного коммутатора 265ПП2

В настоящее время диодные коммутаторы вы­тесняются более совер­шен­ны­­­ми транзис­тор­ными ключами.

Ключи на биполярных транзисторахболее совершенны, чем диодные ключи и значительно чаще используются в электронных схемах. Простейший ключ на од­ном биполярном транзисторе приведен на рис.7.7.

Он со-

Рис.7.7. Ключ на биполярном транзисторе

с­тоит из ключевого транзистора Т1

и схемы управления на транзисторе
Т2.
По структуре транзистор­ный ключ похож на двухдиодный ключ, изображенный на рис.7.5,а. При отсут­ствии тока базы
Т1
закрыт, и ключ разомкнут, а при протекании через базу тока управления
iб>iб.нас
ключ замкнут. В этом случае коллекторный и эмиттерный переходы открыты и действуют так же, как открытые диоды в схеме рис.7.5,а.

Некоторое отличие заключается в площадях этих переходов, а, следовательно, и в падениях напряжений на них. Разность напряжений на переходах создает на­пряжение смещения. Кроме того, следует учитывать различие токов в переходах, что также влияет на напряжение смещения. Это напряжение смещения для ключей на одиночных тран­зисторах составляет 0,1…0,2В, а сопротивление замкнутого ключа колеблется от 10 до 100 Ом. Время переключения зависит от степени насы­щения и для высокочастотных транзисторов с тонкой базой обычно не превышает 0,1 мкс.

Ключи на полевых транзисторахс управляющими p-n

-пере­ходами и с изолиро­ванным затвором в настоящее время полу­чи­ли пре­­имущественное распространение в различных интегральных ми­кро­­схемах. Это связано с такими досто­инствами этих ключей, как малые токи утечки, низкое потребление по цепи управ­ления, отсутствие напряжения смещения, технологичность про­изводства.

В аналоговых ключах используются полевые транзисторы с каналами р-

и
n
-типа. Однако, поскольку подвижность электронов больше подвижности дырок, то сопро­тивление канала во включенном состоянии у транзисторов с
n
-каналом ниже. На быстродействие ключей существенным образом влияют переходные про­цессы в тран­зисторах. В этом отношении преимущественное применение находят полевые транзисторы с изолированным затвором, паразитные емко­сти у которых меньше. Наи­большее распространение получили клю­чи на комплементарной (согласованной) паре полевых транзисторов, один из которых имеет канал
p
-типа, а другой — канал
n
-типа.

Особенностью ключей на полевых транзисторах с изолиро­ван­ным затвором яв­ля­ет­ся сильная зависимость сопротивления откры­того канала от коммутируемо­го сиг­нала, что приводит к модуляции проводимости канала входным сигналом и возник­новению до­полнительных нелинейных искажений. Для снижения искаже­ний, вызванных мо­ду­ляцией проводимости канала, в таких ключах огра­ничивают уровень входных сигналов и используют сравнительно большое сопротивление нагрузки ключа. Анало­гичный эффект име­ет­ся и в полевых транзисторах с управ­ляющим p-n

-переходом, одна­ко для его снижения на затвор подают сигнал управ­ления, зависящий от входного сиг­на­ла.

На рис.7.8,апри­ведена схема ключа на полевом транзисто­ре Т1

с управляющим
p-n
-переходом и кана­лом
p
-типа. Схема управления ключём вы­полнена на транзисторе
Т2
, а ее питание произ­водится от источника напряжения
Е.
Диод
D
необходим для того, чтобы напря-

Рис.7.8. Схема клю­­­ча на полевом тран­зисторе с управляю­­щим p-n

-переходом (а) и с изолирован-­

ным затвором (б)

жение за­твор—исток оставалось равным нулю при любых значениях входных сигналов. Для исключения модуляции проводимости канала входным сигналом затвор через сопротивление R3

связан с напря­же­нием источника сигнала
ес.
Устройство управления работает следую­щим образом. Если напряжение управления равно нулю, то тран­зистор
T2
заперт и напряжение
+Е
через сопротивление
R2
и диод
D
подводится к затвору транзистора
T1,
запирая его. В результате этого ключ будет замкнут. Если напряжение управле­ния включает тран­зис­тор
T2
, то анод диода
D
через насыщенный транзистор
Т2
соединяется с общей шиной, в результате чего напряжение на затворе
T1
сни­жается почти до нуля и транзистор
T1
отпирается, что эквивалентно замыканию ключа.

Ключи на полевых транзисторах с управляющим p-n

-переходом входят в состав микросхем ряда серий: 284, КР504 и др. Так, например, микросхема 284КН1 содер­жит три ключа на полевых тран­зисторах с управляющим
p-n
-переходом и каналом
n
-типа. Каждый ключ имеет следующие параметры: сопротивление замкнутого ключа 250 Ом, ток утечки 10 нА, максимальная частота коммутации 1 МГц.

Ключи на полевых транзисторах с изолированным затвором и индуцированным каналом р-

и
n
-типа получили самое широкое рас­про­­странение при создании коммутаторов. Основной особенностью этих ключей является то, что в исходном состоянии при нулевом напряжении на затворе они заперты. Обогащение канала носителями зарядов происходит только при подаче на затвор напряжения, превы­шающего пороговое напряжение. Токи утечки ПТИЗ определяются токами, которые протекают в закрытом транзисторе от истока и стока к подложке и имеют значение 1… 10нА при нормальной температуре. С повышением температуры они ведут себя как обратные токи
p-n
-переходов, т. е. экспоненциально увеличиваются. Сопротивление меж­­ду затвором и другими электродами в ПТИЗ достигает очень боль­шого значения: 1011 … 1013Ом, что при малой толщине ди­электрика под затвором (около 1 мкм) приводит к необходимости защиты от статического электричества. Одной из таких мер является установка защитных стабилитронов или диодов между затвором и каналом, однако это приводит к увеличению тока утечки затвора, особенно с повышением температуры.

Схема простейшего ключа па полевом транзисторе с изолированным затво­ром и каналом p

-типа приведена на рис.7.8,б. Для отпирания ключевого транзи­стора
Т
на его затвор необходимо подать напряжение отрицательной полярности, превышающее поро­го­вое напряжение
Uпор
. Для запирания ключевого транзистора
Т
напряжение на затворе должно быть положительным (или равным нулю). Уст­ройство управления для схемы, изображенной на рис.7.9,б, выполнено на компараторе напряжения
К
(или опера­ци­онном усилителе). Если напряжение управления равно нулю, то на выходе компаратора будет положительное напряжение, близ­кое по значению к напряжению питания
Е.
При положительном управ­ляющем напряжении компаратор переключается, и на его выходе появляется отрицатель­ное напряжение, также близкое к напряжению питания
Е.
Ключи на ПТИЗ с каналом p

-типа выпускаются как в виде отдельных элемен­тов, так и в составе сложных коммутаторов. Так, например, микросхемы серии 168 содержат сдвоенные ключи без схем управления типа 168КТ2. Такие ключи имеют пороговое напря­же­ние от 3 до 6В, прямое сопротивление не более 100 Ом, время включения и выключения около 0,3…0,5мкс. Отсутствие в этой микросхеме устройств управления усложняет ее применение.

В серии К547 имеется четырехканальный переключатель К547КП1, аналогич­ный микросхеме 168КТ2. По основным параметрам этот переключатель близок к микросхеме К168КТ2.

Кроме отдельных транзисторов в качестве ключей широкое рас­про­странение получили схемы, содержащие параллельное соеди­не­ние двух ПТИЗ с разным ти­пом проводимости канала (комплемен­тарные КМОП-транзисторы). В таких ключах устранены многие недостатки ключей на одиночных транзисторах: устранена моду­ляция сопротив­ления канала входным сигналом, снижены помехи из цепи управ­ления, снижено сопротивление ключа в открытом состоянии и умень­шен ток утечки. Схема ключа на комплементарных транзис­торах приведена на рис.7.9,а. Для одновременного переключения тран­­зисторов из включенного состояния в выключенное сигнал уп­­рав­ления подается на затвор одного транзистора непос­редственно, а на затвор другого — через инвертор.

Рис.7.9. Схема ключа на КМОП-транзисто­рах (а) и зависимость его сопротив­ле­ния в открытом состоя­нии от входного напряже­ния (б)

При увеличении вход­­ного напряжения сопро­тивление p

-канального транзис­тора увеличивается, а
n
-канального транзистора уменьшается. В результате па­раллельное соединение этих тран­зис­торов имеет почти неизменное сопротивление
r0
в открытом состоя­нии, как по­ка­зано на рис.7.9,б
.
Поскольку транзис­торы ключа управляются сигна­лами противоположной полярности, то импульсы помех взаимно компенсируются, что позволяет снизить уровень входных сигналов.

Ключи на комплементарных транзисторах широко используются в интеграль­ных микросхемах. Они входят в состав микросхем серии К590, К591, К176, К561 и 1564. Их сопротивление в открытом состоянии лежит в пределах 20… 100Ом, они имеют время включения от 10 до 100нс, обеспечивают выходной ток до 10мА и потребляют по цепи питания мощность менее 1 мкВт.

Для чего нужны коммутаторы?

Коммутаторы нужны в нескольких случаях.

• Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и одна система озвучивания или аудиоустройство, на которые Вы хотите выводить по очереди сигнал с источников
• Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и несколько устройств или систем, на которые Вы хотите выводить сигналы с источников
• Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и несколько звуковых зон в системе озвучивания или оповещения, на которые Вы хотите выводить сигналы с источников
• Прочие случаи…

Коммутатор-распределитель цифрвых аудиосигналов S/PDIF Kramer 6502

Типы профессиональных коммутаторов звуковых сигналов

Коммутаторы звука. Типы по количеству выходных каналов и принципу работы.

Коммутаторы позволяют переключить любой из входных каналов на выходной канал. Если прибор имеет один выходной канал, то его обычно называют просто «коммутатор» (или, коммутатор аудиосигнала). Такой видеокоммутатор позволяет переключить аудиосигнал с любого из входных каналов на выходной. Аудиокоммутатор с одним выходным каналом может иметь один или несколько дублирующих выходов для подключения к нему второго звукового устройства или системы. В этом случае на все выходные каналы подается одинаковый звуковой сигнал.

Отдельным случаем коммутации звуковых сигналов является коммутатор с одним входным каналом. В этом случае не требуется переключение входных каналов и коммутатор по сути является прибором, который распределяет и усиливает входной звуковой сигнал в выходные тракты. Такие приборы называются «усилители-распределители» аудиосигнала.

В случае, если аудиокоммутатор имеет два и более выходных канала при двух и более входных, такой коммутатор назвается «матричный коммутатор звука». Матричный коммутатор может переключать любой из входных каналов аудиосигнала на любой из выходных каналов. В названии или описании матричного аудиокоммутатора обязательно присутствует указание количества входных и выходных каналов. Например: Kramer VS-88A. Матричный коммутатор аудио симметричных сигналов 8:8

Таким образом, по количеству выходных каналов и по принципу работы видеокоммутаторы делятся на:

• Коммутаторы
• Матричные коммутаторы
• Отдельно — усилители-распределители

Коммутатор балансного (симметричного) аудиосигнала Kramer VP-727A-BA

Коммутаторы. Типы по управлению

Если коммутатор может осуществлять переключение только при механическом нажатии на кнопку, расположенную на панели самого прибора, в этом случае такой коммутатор называется механическим. В случае, если коммутатор имеет порт для подачи управляющих сигналов, то такой коммутатор называется управляемым. Коммутаторы, которые поддерживают управление по какому-либо стандарту (например RS-232) легко встраиваются в сложные интегрированые системы. Таким образом по возможности управления коммутаторы делятся на:

• Механические коммутаторы звукового сигнала
• Коммутаторы, управляемые замыканием сухих конактов
• Коммутаторы, управляемые через инфракрасный порт
• Коммутаторы, поддерживающие управление по рекомендованным стандартам (RS-232, RS-485 и другие)

Коммутаторы. Типы по стандарту коммутируемого звукового сигнала.

Основные типы коммутаторов Kramer по стандарту коммутируемого аудиосигнала следующие:

• Коммутаторы аналогового звукового симметричного моносигнала
• Коммутаторы аналогового звукового несимметричного моносигнала
• Коммутаторы аналогового небалансного стерео аудиосигнала
• Коммутаторы аналогового балансного стерео аудиосигнала
• Коммутаторы линейного звукового сигнала
• Коммутаторы микрофонного сигнала
• Коммутаторы цифрового звукового сигнала AES/EBU
• Коммутаторы цифрового звукового сигнала IEC 958
• Коммутаторы цифрового звукового сигнала S/PDIF
• Коммутаторы цифрового звукового сигнала EIAJ CP340/1201

Коммутатор стереофонического и цифрового S/PDIF аудиосигналов Kramer VS-121HCA

Логика

Диоды могут выполнять цифровые логические функции: И и ИЛИ. Диодная логика использовалась в ранних цифровых компьютерах. Сегодня она находит только ограниченное применение. Иногда бывает удобно сформировать один логический элемент из нескольких диодов.

Диодный элемент И

Диодный элемент И показан на рисунке выше. Логические элементы имеют входы и выход (Y), который является функцией входов. На входах элемента может быть высокий логический уровень (логическая 1), скажем, 10 В, или низкий логический уровень, 0 В (логический 0). На рисунке логические уровни генерируются кнопками. Если кнопка отжата, входной сигнал – высокий (1). Если кнопка нажата, она соединяет катод диода с землей, что соответствует низкому уровню (0). Выход зависит от комбинации входов A и B. Входы и выход обычно записываются в «таблице истинности» (рисунок (c)) для описания логики элемента. На рисунке (a) на всех входах высокий логический уровень (1). Это записано в последней строке таблицы истинности (c). На выходе, Y, высокий логический уровень (1) из-за напряжения V+ на верхнем выводе резистора. На него не влияют разомкнутые ключи. На рисунке (b) ключ A подтягивает катод подключенного диода к низкому уровню, подтягивая к низкому уровню (0,7 В) и выход Y. Это записано в третьей строке таблицы истинности. Вторая строка таблицы истинности описывает выход с ключами в состояниях, противоположных тем, что изображены на рисунке (b). Ключ B подтягивает диод и выход к низкому уровню. Первая строка таблицы истинности записывает Выход=0 для низкого логического уровня (0) на обоих входах. Данная таблица истинности описывает логическую функцию И. Итог: высокий логический уровень на обоих входах (и A, и B) дает высокий логический уровень (1) на выходе.

На рисунке ниже показан собранный на паре диодов логический элемент ИЛИ с двумя входами. Если на обоих входах логический уровень низкий (рисунок (a)), что имитируется «нижним» (разомкнутым) положением обоих переключателей, то выход Y подтягивается резистором к низкому уровню. Этот логический ноль записан в первой строке таблицы истинности (c). Если на первом из входов логический уровень высокий, как показано на рисунке (b), либо высокий логический уровень на другом входе, либо сразу на обоих входах, диод(ы) проводит ток, подтягивая и выход Y к высокому логическому уровню.

Логический элемент ИЛИ: (a) Первая строка таблицы истинности. (b) Третья строка таблицы истинности. (d) Логический элемент ИЛИ с источником питания, работающим от сети, и резервным аккумулятором на входах.

По схеме логического элемента ИЛИ резервная аккумуляторная батарея может быть соединена с источником постоянного напряжения, работающим от сети, для питания нагрузки даже при пропадании напряжения в сети. При наличии напряжения в сети переменного тока нагрузку питает источник напряжения, работающий от сети; предполагается, что его выходное напряжение больше напряжения аккумулятора. В случае пропадания напряжения в сети напряжение на источника питания, работающего от сети, падает до 0 В; и нагрузку питает аккумулятор. Диоды должны быть соединены последовательно с источниками питания, чтобы предотвратить протекание тока от источника питания, работающего от сети, через аккумулятор, что может повлечь перезаряд аккумулятора при наличии напряжения в сети. Сохраняет ли ваш компьютер настройки BIOS после отключения питания? Сохраняются ли настройки и время на часах, работающих от сети, при отключении питания?