UND Schaltung mit Dioden?
Wie funktioniert diese Schaltung?
Ich weiß schon, dass es ein UND-Gatter ist, und dass die Spannungen Y - Gnd 0,7;0,7;0,7;5 sind, aber wieso?
Falls Du die Antwort noch nicht verstehst - zeig doch mal die Schaltung, dass man ganz konkret werden kann mit der Erklärung.
Hab jetzt ein Bild angefügt
5 Antworten
Eigentlich ist das keine Schaltung, die "funktioniert". Es ist einfach ein Spannungsteiler in verschiedenen Zuständen:
- Schaus dir zuerst sprachlogisch an: UND bedeutet: Ausgang ist High (5V), wenn A UND B high sind.
- Logische Umkehrung: Ausgang ist dann LOW, wenn mind. ein Eingang low ist.
- ACHTUNG: Low oder 0 Volt bedeutet nicht, dass an A oder B nichts angeschlossen wäre! Sondern die Eingänge sind mit einer "0V-Quelle" mit geringem Innenwiderstand verbunden, also gegroundet!
- Nur wenn die Eingänge High sind, dann ist nichts angeschlossen, also sieht der Ausgang direkt die 5V Vcc.
- Wenn 1 oder 2 Eingänge low sind, hängen sie an GND. Die 5V werden dann im Spannungsteiler aus Widerstand und Diode auf die 0,7V der Diodendurchlassspannung heruntergezogen, was ein low ergibt.
Der Trick ist einfach, dass die Schaltung "Low-Aktiv" ist.
Jeder HIGH Pegel der Eingänge spielt da gar keine Rolle. Der wird von den Dioden geblockt. Das Ergebnis ist dann HIGH weil Spannung durch den Widerstand eingespeist wird.
Interessant sind nur die LOW Pegel an den Eingängen. Dann öffnet die Diode und die Spannung am Ausgang wird kurz geschlossen. Der Widerstand begrenzt dabei den Strom.
Das bedeutet, wenn einer oder mehrere Eingänge auf Masse liegen, also LOW sind, wird der Ausgang nach Masse kurz geschlossen.
Und das kann nur der Fall sein, wenn ein oder mehrere Eingänge "nicht HIGH" sind.
Mathematisch dreht man die Logik durch das "Low Akitiv" um und nach Boolscher Algebra wandelt eine Invertierung ein OR zu einem AND und umgekehrt.
Die 0,7V kommen daher, dass eine Diode eine Knickspannung hat. Die lässt wenn die leitet dann eine bestimmte Spannung über sich abfallen Bei Siliziumdioden sind das 0,7V. Bei Leuchtdioden z.b. 1,6V bis 3V, je nach Farbe. Es gibt auch spezielle Shottky Dioden die nur 0,3V Abfall haben. Die werden in modernen Gattern verwendet.
0V Am Eingang zieht den Ausgang also nur auf 0,7V runter wenn man Siliziumdioden verwendet.
Wenn man bei dieser Schaltung GNG an die Diode anlegt, dann kann ein Strom in Durchlassrichtung fließen und es fällt an der Diode dann die Durchlassspannung von ca. 0,7V ab.
In Sperrrichtung hingegen fließt kein Strom es steht die Versorgungsspannung an.
nun sobald an einem der beiden Dioden 0V Low Signal anliegt wird der Pull Up Widerstand ebenfalls auf 0V gezogen was Low am Ausgang entspricht.
Erst wenn beide Eingänge High Signal ( 5V ) haben wird auch High Signal ausgegeben
Zeichne dir (für den Anfang) einfach die verschiedenen Möglichkeiten auf und überlege, welche Spannung dabei jeweils rauskommt.
Danke, hab noch ein Bild angefügt