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Logische Schaltungen

Ohne Logische Schaltungen würde kein Computer funktionieren. Im folgenden Artikel wird eine NOT-, NAND-, AND-, NOR-, OR- und XOR-Schaltung erklärt.


Autor: ()
Datum: 25-10-2004, 13:48:56
Referenzen: keine
Schwierigkeit: Fortgeschrittene
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NOT-Schaltung

Schaltskizze:



Wenn der Eingang mit dem Pluspol verbunden ist, werden Elektronen aus der Basis abgezogen und es können die Elektronen, die vom Emitter kommen leicht zum Kollektor gelangen, d.h. der Übergang vom Emitter zum Kollektor ist ein kleiner Widerstand.

Zwischen dem Ausgang und dem Minuspol liegt also nur eine sehr kleine Spannung (fast 0), denn für Teilwiderstände R1 und R2 gilt U1=R1*I und U2=R2*I. Weil R2<<R1 ist auch U2<<U1. Der Ausgang liegt dann etwa auf dem Potenzial vom Minuspol.

Wenn der Eingang mit dem Minuspol verbunden ist, werden Elektronen von der Basis abgestoßen und es können keine Elektronen mehr vom Emitter zum Kollektor gelangen, d.h. der Übergang vom Emitter zum Kollektor ist ein sehr großer Widerstand.

Zwischen dem Ausgang und dem Minuspol liegt also eine relativ "große" Spannung (fast 5), denn für Teilwiderstände R1 und R2 gilt U1=R1*I und U2=R2*I. Weil R2>>R1 ist auch U2>>U1. Der Ausgang liegt dann auf dem Potenzial vom Pluspol.

Zusammenfassung:

Eingang mit Pluspol verbunden => Ausgang auf Minuspol Potenzial
Eingang mit Minuspol verbunden => Ausgang auf Pluspol Potenzial
Das Eingangs- und Ausgangspotenzial wird also umgedreht.
Diese Verneinung nennt man NOT-Schaltung.

Schaltzeichen:



Wahrheitstabelle:

Eingang Ausgang
0 1
1 0


Jedes Mal eine Schaltskizze anzufertigen wäre viel zu zeitaufwendig. Also verzichten wir fortan auf eine Skizze und wenden uns der Wahrheitstabelle und dem Schaltzeichen zu.

NAND-Schaltung

Schaltzeichen:



Wahrheitstabelle:

Eingang 1 Eingang 2 Ausgang
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0


Erklärung:

Nur wenn beide Eingänge auf Pluspol Potenzial sind, befindet sich der Ausgang auf dem Potenzial vom Minuspol.

AND-Schaltung

Schaltzeichen:



Wahrheitstabelle:

Eingang 1 Eingang 2 Ausgang
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Erklärung:
Nur wenn beide Eingänge auf Pluspol Potenzial sind, befindet sich der Ausgang auch auf dem Potenzial vom Pluspol.

NOR-Schaltung

Schaltzeichen:





Wahrheitstabelle:

Eingang 1 Eingang 2 Ausgang
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0


Erklärung:

Nur wenn beide Eingänge auf Minuspol Potenzial sind, befindet sich der Ausgang auf dem Potenzial vom Pluspol.

OR-Schaltung

Schaltzeichen:



Wahrheitstabelle:

Eingang 1 Eingang 2 Ausgang
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1


Erklärung:

Sobald sich einer der beiden Eingänge oder gar beide auf dem Potenzial vom Pluspol befindet, ist der Ausgang auf Pluspol Potenzial.

XOR-Schaltung

Schaltzeichen:



Wahrheitstabelle:

Eingang 1 Eingang 2 Ausgang
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0


Erklärung:

Wenn einer der beiden Eingänge und nicht beide zusammen auf Pluspol Potenzial sind, liegt der Ausgang auch auf dem Potenzial vom Pluspol.



Senior Member
Beitrag vom:
26-10-2004, 12:46:11

Einführung

Eine Einführung ist vorhanden, steht jedoch noch in der Queue, obwohl sie vor diesem Artikel hochgeladen wurde.
Die Einführung erklärt wie ein Transistor aufgebaut ist und wie er funktioniert. Sobald der andere Artikel online ist werd ich ihn verlinken ;).

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dreamer
Expert
Beitrag vom:
26-10-2004, 00:07:25

Schon ein guter Artikel, jedoch könnte eine Einführung nicht schaden, denn besonders Anfänger werden wohl kaum verstehen worum es hier geht.

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