Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Und-Gatter mit Dioden


von Kamui S. (magickaito)


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Ich versuche eine Und-Schaltung mit zwei Dioden nachzubilden, da ich 
eine Schaltung im Internet gefunden habe und eine ähnliche Vorlage in 
einem Buch aufgeführt ist. Allerdings funktioniert es nicht:

Leuchtet keine Diode, so ist die Spannung am Ausgang 0 Volt
Leuchtet eine Diode, so ist die Spannung am Ausgang 8 Volt
Leuchten zwei Dioden, so ist die Spannung am Ausgang 8 Volt

Dies entspricht einer Oder-Schaltung.

Wo liegt bitte mein Fehler bzw. was muss ich am Aufbau ändern?

Rot oben links ist der Pluspol. Dort liegt das rote Kabel des 
Multimeters an. Durch den Widerstand wird der Strom rechts zum Ausgang 
(soll da liegen, wo das schwarze Kabel des Multimeters angeschlossen 
ist) und dann weiter nach unten links und hoch zum Minuspol geleitet. 
Alternativ fließt er nach dem Widerstand links zu den zwei Dioden und 
danach ebenfalls über unten links zum Minuspol. Jede Diode ist mit einem 
Schalter versehen. Der Schalter unten links trennt den gesamten 
Stromkreis.

Was muss ich ändern, um eine Und-Schaltung zu erhalten?

: Verschoben durch Admin
von 1N 4. (1n4148)


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Welche Schaltung hast du denn aufgebaut? Auf deinem Photo sieht man, 
dass man nichts sieht...

von Stefan F. (Gast)


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Schaltplan bitte. Dein Foto reicht nicht aus, die Schalter und die helle 
LED überdecken wichtige Teile. Außerdem hast du nicht gekennzeichnet, wo 
deine Eingänge und dein Ausgang sind.

Die Und-Schaltung geht so:
1
In 1 o---|<|---+------[===]----o VCC
2
               |
3
In 2 o---|<|---+----o Ausgang

Nur wenn beide Eingänge auf High Pegel liegen, kommt am Ausgang ein High 
heraus.

von Kamui S. (magickaito)


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von A. S. (Gast)


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Normalerweise macht man eine Und-Schaltung mit 2 Dioden.

Du hast eine mit 2 Schaltern und 2 LEDs gemacht.

Bei 2 Schaltern kann man diese einfach hintereinander schalten.

Wenn Du die LEDs als normale Dioden nutzen willst, ... ist das auch ok.

Du hast dann einen Pullup an HIGH. An der anderen Seite 2 Dioden, die 
per Schalter nach MASSE geschaltet werden können.

Vielleicht ist Deine Schaltung schon richtg. Dann ist der Ausgang an der 
anderen Seite des Widerstandes (von der roten Messspitze aus gesehen).

von Kamui S. (magickaito)


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Der Ausgang sollte ja gemäß der Schaltung bei y liegen. Daher habe ich 
das schwarze Kabel des Multimeters dort in der Schaltung angelegt, wo im 
Plan das y liegt. Das rote Kabel steckt oben zwischen Plus und dem 
Widerstand.

So angelegt bekomme ich aber schon 8 Volt, wenn nur über eine 
Leuchtdiode Strom geleitet wird.

von Theor (Gast)


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Kamui S. schrieb:
> Der Ausgang sollte ja gemäß der Schaltung bei y liegen. Daher habe ich
> das schwarze Kabel des Multimeters dort in der Schaltung angelegt, wo im
> Plan das y liegt. Das rote Kabel steckt oben zwischen Plus und dem
> Widerstand.
>
> So angelegt bekomme ich aber schon 8 Volt, wenn nur über eine
> Leuchtdiode Strom geleitet wird.

Das ist falsch. Der übliche Bezug bei Spannungsmessungen ist 
Ground/Masse.

Also. Das schwarze Kabel an Ground, das rote an Y.

von Stefan F. (Gast)


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Spannungen misst man normalerweise zwischen GND (0V) und einer 
Signal-Leitung.

Du hast zwischen VCC und einer Signal-Leitung gemessen, deswegen zeigt 
dein Multimeter das Logiksignal invers an. So gemessen entsprechen 
8V=Low und 0V=High.

Auch deine Dioden leuchten Invers. Wenn der Eingang auf Low liegt, 
fließt ein Strom durch die Diode, sie kleuchtet. Wenn der Eingang auf 
High liegt, fließt kein Strom durch die Diode, dann bleibt sie dunkel.

Bei deinem Aufbau bedeutet Licht nicht High.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Dein Gatternachbau wird einem NAND entsprechen.
Dazu auch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Diode-Transistor-Logik

von Kamui S. (magickaito)


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Hab ich korrigiert. Jetzt liegen 15 Volt zwischen Ground und Y. Bei 
Strom über 1 oder 2 Dioden sind es nur noch 5 Volt.

von Theor (Gast)


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Kamui S. schrieb:
> Hab ich korrigiert. Jetzt liegen 15 Volt zwischen Ground und Y. Bei
> Strom über 1 oder 2 Dioden sind es nur noch 5 Volt.

Gut gemacht. Noch Fragen?

von Kamui S. (magickaito)


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Wie muss die Schaltung aussehen, damit High bei y nur rauskommt, wenn 
beide Dioden an sind?

von Wolfgang (Gast)


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Kamui S. schrieb:
> Wo liegt bitte mein Fehler ...?

Definiere Logisch "1" als "nicht leuchten". Dann passt alles ;-)

von Theor (Gast)


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Wolfgang hat einen Scherz gemacht. Das ist an dem Emoticon erkennbar.


Kamui S. schrieb:
> Wie muss die Schaltung aussehen, damit High bei y nur rauskommt, wenn
> beide Dioden an sind?

Müssen es denn gerade diese beiden Dioden sein?

Schau Dir bitte nochmal den Schaltplan an. Da sind gar keine LEDs 
eingezeichnet, oder?

Jetzt überlege Dir bitte einmal folgendes:
Falls an der Anode einer der Dioden ein 0V-Pegel liegt, fliesst dann ein 
Strom durch die Diode? Leuchtet sie dann? Was geschieht, wenn sie an 15V 
liegt? Fliesst viel oder wenig Strom? Leuchtet sie?

Wo könntest Du zusätzliche LEDs anschliessen, die es, je nach dem welche 
Spannung anliegt, genau umgekehrt machen? (Denk an einen Vorwiderstand).

Du wirst zunächst nicht verstehen, was ich meine. Aber das ist OK. Denke 
darüber nach und probiere einfach mal ein wenig herum, auf dem 
Steckbrett. Das wird Dich viel lehren.

von Theor (Gast)


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@ Kamui

Mist. Entschuldige bitte.

Ich wollte nicht Anode sondern Kathode schreiben. Also heisst das so:

Falls an der Kathode einer der Dioden ein 0V-Pegel liegt, fliesst dann 
ein
Strom durch die Diode? Leuchtet sie dann? Was geschieht, wenn sie an 15V
liegt? Fliesst viel oder wenig Strom? Leuchtet sie?

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Theor schrieb:
> ... 15V ... liegt? Fliesst viel oder wenig Strom? Leuchtet sie?

Wenn es 'nur' die 15V und die LED sind - Nein, zumindest nicht lange ;)
Durchlaß-Richtung flitzt die LED direkt durch, da der Strom nicht 
begrenzt wird
Sperr-Richtung zerlegt es die LED, da die Sperrspannung bei bestenfalls 
6V liegt

Und aus, der Traum, mit LEDs Licht zu machen ;)

MfG

von Theor (Gast)


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@ Kamui

Ein Hinweis noch: Bitte reduziere die Spannung, mit der Du 
experimentierst auf 5V. Du brauchst keine 15V, damit die Schaltung 
funktioniert. Die LEDs bleiben wahrscheinlicher ganz und die Gefahr, 
dass was in's Auge geht ist auch geringer.

Es kann aber sein, dass Du den Widerstand zwischen VCC und Punkt Y 
kleiner machen musst, damit die LEDs leuchten. So hell wie auf dem Foto 
brauchen sie eigentlich auch nicht zu sein.

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe doch schon geschrieben, dass deine LED's Invers arbeiten. Sie 
Leuchten bei Low Pegel.

Wenn sie bei High Pegel leuchten sollen und eine UND Verknüpfung bilden 
sollen, dann brauchst du zusätzlich Transistoren.

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