AND 게이트는 논리곱 연산을 수행하는 논리소자로, 모든 입력이 1인 경우에만 1을 출력하고 나머지의 경우에는 0을 출력한다. AND 게이트는 두 개 이상의 입력과 한 개의 출력으로 구성된다.

① AND 게이트의 진리표

진리표(true map)는 여러 입력의 조합으로 생성될 수 있는 모든 경우에 대한 각 출력을 표로 나타낸 것이다. AND 게이트는 여러 입력이 존재할 수 있지만 여기에서는 입력이 두 개일 때의 진리표를 나타내보자. 입력이 두 개라면 4(=2의 2승)가지의 입력 방법이 존재하므로 다음과 같은 진리표를 작성할 수 있다. 모든 입력이 1일 때만 1을 출력하고 나머지는 모두 0을 출력한다.

② AND 게이트의 논리식 표현

디지털 논리 장치를 효율적으로 설계하려면 게이트 간의 수학적인 연산 과정이 필요하다. 따라서 각 게이트를 수학적으로 표현할 수 있어야 한다. AND 게이트는 논리곱의 연산을 수행하므로 수식으로 표현하면 일반적인 곱셈 연산과 유사하다. 다음은 입력이 두 개일 때의 표현이다.

X = a . B

③ AND 게이트의 설계

두 입력을 갖는 AND 게이트는 스위치를 활용하여 구현할 수 있다. [ 그림 3-1 ]은 스위치 두 개를 직렬로 연결하여 AND 게이트의 동작을 구현한 것이다. 스위치가 on되면 1, off되면 0이 입력된 것과 동일하다. 따라서 출력단 X에 전류가 흐르면 1을 출력한다. 결과적으로 두 스위치가 모두 1(on)이 되어야만 출력 X가 1(on)이 되고 나머지의 경우는 모두 o(off)이 된다.

[ 그림 3-1 ]

④ AND 게이트의 기호

전자 회로를 나타내는 도면에서 AND 게이트를 표현하려면 기호가 필요하다. [ 그림 3-2 ]는 입력이 두 개 일때 AND 게이트 기호를 나타낸 것이다.

[ 그림 3-2 ]

⑤ AND 게이트의 집적회로

집적회로로 만들어진 AND 게이트는 패키징(packaging)을 통해서 단일 칩 집적회로로 만들어진다. [ 그림 3-3 ]은 입력이 두 개일 때의 AND 게이트 집적회로 칩을 나타낸 것이다.