Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik NAND Gatter mit nur einem Inverter


von chr (Gast)


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Das Bild zeigt ein NAND Gatter mit 3 Eingängen, das mit einem Inverter 
gebaut ist.

Diese Schaltung kann ich im Internet nicht finden. Es gibt immer nur das 
umgekehrte, nämlich einen Inverter aus einem NAND-Gatter gebaut.

Gibt es einen Grund, warum die obige Schaltung nicht verwendet wird?
Immerhin könnte man mit einem Hex-Schmitt-Trigger 6 Nand Gatter mit 
beliebig vielen Eingängen bauen.

von HildeK (Gast)


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chr schrieb:
> Gibt es einen Grund, warum die obige Schaltung nicht verwendet wird?

Sie wird durchaus gelegentlich verwendet. Wenn du die Dioden umdrehst 
und einen PullDown verwendest, dann gibt's das auch als NOR.

Aber sie hat natürlich auch einige Nachteile:
- Die Flussspannung der Dioden verringert den maximalen Low-Pegel. Für 
Bausteine mit geringen Versorgungsspannungen stellt das bereits ein 
Problem dar. Mit Schottkydioden wird es etwas entspannter.
- Der L-H-Übergang wird nur durch den PullUp getrieben. Ganz schnell ist 
die Schaltung daher nicht mehr oder der PullUp muss recht niederohmig 
ausgelegt werden.
- Der PullUp benötigt bei LOW-Inputsignalen dauerhaft Strom, ein echtes 
NAND ist im statischen Zustand fast stromlos.

von chr (Gast)


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Vielen Dank für die Antwort.

>- Der PullUp benötigt bei LOW-Inputsignalen dauerhaft Strom, ein echtes
>NAND ist im statischen Zustand fast stromlos.

Das erscheint mit der größte Nachteil. Wenn der Stromverbrauch keine 
Rolle spielt, oder man sehr hohe Widerstände ( 1MOhm ) verwendet, wenn 
die Geschwindigkeit keine Rolle spielt.

>Sie wird durchaus gelegentlich verwendet.

Das ist eben was mich wundert, mit Google konnte ich nichts finden.

von Lattice User (Gast)


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chr schrieb:

>
> Das ist eben was mich wundert, mit Google konnte ich nichts finden.

Suchbegriffe:

wired logic
wired and
wired nand
...

von spess53 (Gast)


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von (prx) A. K. (prx)


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chr schrieb:
> Gibt es einen Grund, warum die obige Schaltung nicht verwendet wird?

Sie wurde sogar sehr häufig verwendet. Und zwar in der Ära zwischen 
klassischen Multiemitter-TTLs 7400 und der Ablösung der TTLs durch CMOS.

Wenn man sich nämlich die Eingangsstufe der Low-Power-Schottky-TTLs 
74LS00 genauer ansieht, dann kann man bei NAND-Gattern genau diese 
Schaltung entdecken, nur ohne Schmitt-Trigger: 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:74LS00_Circuit.svg

: Bearbeitet durch User
von Bernie (Gast)


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Damit habe ich mir auch schon vor Jahrzehnten "krumme" Frequenzteiler
mit dem CD4060 gebaut. Leider musste ein weiterer Inverter noch
verschwendet werden (nur ein Eingangssignal!) um daraus den
positiven RESET-Pegel zu machen...
Also keine neue Erfindung, sondern bewährte Technik, solange man:

- mit der Betriebsspannung nicht unter 5 V geht,
- keine (sub-)nanosekunden Impulse erfassen will und
- für R1 ein Optimum bei Geschwindigkeit UND Strombelastug/
  -verbrauch findet.

von S. K. (hauspapa)


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Die Diodengruppe mit Pullup sieht gelegentlich auch heute noch so aus 
wenn man mehrere digitale Ausgänge (Push/Pull) auf einen gemeinsamen 
Eingang legen muss. z.B. um einen Resetpin aus mehreren Quellen bedienen 
zu können. Dann muss nicht extra ein neues Bauteil auf die 
Bestückmaschine. Widerstand und Diode sind für 
Eingangsschutzbeschaltungen und noch manch anderes eh immer mit 
gerüstet.

viel Erfolg
Hauspapa

von chr (Gast)


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>https://commons.wikimedia.org/wiki/File:74LS00_Circuit.svg

Vielen Dank für eure Antworten.
Dass die alten TTL-ICs so aufgebaut sind ist mir bekannt. Ich habe aber 
nach einem Bild gesucht, das wie das Bild ganz oben die Dioden und das 
Inverter-Symbol zeigt.
Das deutet für mich darauf hin, dass so gut wie niemand ( im Internet 
sichtbar ) die Diodenschaltung in Kombination mit einem 74HC04, 74HC14, 
40106 o.ä. verwendet.

Falls jemand doch noch über einen Link stolpert, würde es mich freuen, 
wenn ihr diesen Link postet.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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chr schrieb:
> Das deutet für mich darauf hin, dass so gut wie niemand die
> Diodenschaltung in Kombination mit einem 74HC04, 74HC14, 40106 o.ä.
> verwendet.
Richtig. Warum auch?  Das könnte man ja gleich fertig kaufen. Man 
ersetzt mit  dieser wired-and/or/nand/nor-Schaltung auch nicht ein 
NAND. Sondern man verknüpft damit einfach nur mehrere Signale ohne extra 
Baustein.
Wenn z.B. Freigabe-Signale aus mehreren Schaltungskomponenten generiert 
werden und auf die Endstufe gehen.
Oder im Analogbereich: wenn ein Labornetzgerät einen Strom- und einen 
Spannungsregler hat, dann wird oft auch solch eine Art der Verknüpfung 
verwendet.

Vergiss einfach die Denkweise, dass solche Grundschaltungen 
tatsächlich in freier Wildbahn anzutreffen sind. Meist werden sie eben 
nicht in dieser puren Form dargereicht, sondern trickreich mit anderen 
Schaltungsteilen verknüpft.
Das müssen viele erfahren, die zum ersten Mal eine H-Brücke nach der 
allseits bekannten "Grundschaltung" aufbauen:
Beitrag "2 H-Brücken als Endstufe für Steppermotor"
Beitrag "Frage zu H-Brücke und den FETs"
Beitrag "2 MOSFETs in Reihe"

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