Kurzschluss bei Logikgattern?
Ich habe zwei Fragen bezüglich der Verwendung von Logikgattern also den Bauteilen. Und zwar: Angenommen ich habe zwei UND-Gatter mit jeweils zwei geschalteten Eingängen. Man darf die Ausgänge beider Logikgatter ja nicht ohne ein weiteres Gatter miteinander verbinden, sonst entsteht ein Kurzschluss, wenn ein Gatter 5V und das andere Gatter 0V liefert.
Jetzt zu meinen Fragen:
- Warum brauchte ein Logikgatter eine Stromversorgung, die in den Schaltzeichen nie auftaucht?
- Wie wird der Stromkreis geschlossen das es zum Kurzschluss kommt? Angenommen alle Eingänge sind an derselben Spannungsquelle angeschlossen.
4 Antworten
1) weil es sich um eine elektronische Schaltung handelt und somit irgendwie versorgt werden muss. Man zeichnet das aber oft nicht ein, da es sowieso klar ist, dass es eine Versorgung geben muss.
2) Angenommen Gatter-1 hat am Ausgang H. Es sei ein CMOS-Gatter; somit ist der PMOS nach +Vcc gut durchgeschaltet, der NMOS auf GND sperrt.
Gatter-2 hat am Ausgang L. Es sei ein CMOS-Gatter; somit ist der PMOS nach +Vcc gesperrtt, der NMOS auf GND ist gut durchgeschaltet.
Wir haben nun eine gut leitende Verbindung von Vcc über den PMOS vom Gatter-1 nach GND über den NMOS von Gatter-2. Somit ein Kurzschluss von +Vcc auf GND!
ja
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Inverter1.svg/255px-Inverter1.svg.png
bei einem MOSFET (in meinem Beispiel) spricht man aber nicht von Basis, sondern vom Gate.
Ein CMOS Und Gatter sieht etwa so aus:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Cmos_and.svg/330px-Cmos_and.svg.png
- Du meinst vermutlich im Logikplan. Das ist kein Stromlaufplan im klassischen Sinne und ein Logikplan muss nicht zwangsläufig elektrisch umgesetzt werden. Er kann auch in Form von Software umgesetzt werden. Daher wird die Spannungsversorgung nicht dargestellt. Wird er elektrisch umgesetzt, muss ein Stromlaufplan erstellt werden, der die Logikelemente als konkrete ICs dargestellt, die dann natürlich auch eine Spannungsversorgung haben.
- Ein Logikplan stellt eben nur die Logik dar. Wenn du die Ein- und Ausgänge miteinander verbindest, hast du maximal eine Fehlfunktion. Wenn du echte IC's auf eine unzulässige Weise beschaltest, kann es passieren, dass sie kaputt gehen.
Du könntest einen Logikplan auch einfach als eine grafische Darstellung einer Logikgleichung ansehen. Eine Logikgleichung benötigt - jetzt kommts - tadaa!!! - ebenso keine Spannung, um zu "funktionieren" :i).
- In Logikgatter werden Stromversorgungen nur als GND Symbol und VCC dargestellt. Diese als Verbindungen darzustellen schafft nur Verwirrung.
Trotzdem sind sie alle miteinander verbunden und gehen dann zu gemeinsamer Versorgung.
2 . Bei einem Logikgatter sind am Ausgang 2 Transistoren. Einer schaltet VCC also + durch der andere GND also -.
Wenn nun 2 Gatter am Ausgang parallel liegen mit unterschiedlichem Signal also High auf Low wird einmal VCC und GND rausgeschaltet was enormen Stromfluss verursacht sprich Gatter sterben
Warum brauchte ein Logikgatter eine Stromversorgung
Wenn man ein Auto zeichnet wird die Tankstelle auch weggelassen, weil das selbstverständlich ist.
Es gibt aber auch Logikgatter, die keine Stromversorgung brauchen, z.B. wenn nur Dioden benutzt werden. Die bekommen dann Spannung durch die Beschaltung.
Ja, wenn Ausgänge einfach verbunden werden und die Ausgänge unterschiedliche logische Zustände haben.
Es gibt aber auch eine Ausnahme: Gatter mit Open-Collector bzw. Open-Drain.
Da fehlt der Transistor zur positiven Betriebsspannung. Die Parallelschaltung ist dann wie ein ODER. Ein Widerstand nach + (z.B. 5V bei TTL) ist dann notwendig.
Danke fur de Antwort, und die Eingänge sind dann mit der Basis der Transistoren verbunden damit eine Basis Ermitter Spannung anliegt um den Transistor leitend zu machen? Wie schaut das beim Und Gatter aus, hat man dort 4 Transistoren?