5.6. NAND-Gatter - Logische Scheffer-Funktion history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 24.07.19 10:51:58

Hier befinden Sie sich auf der wichtigsten Seite, wenn Sie die Absicht hatten, mehr über die real implementierten logischen Funktionen in Bipolartechnik zu erfahren ;-)

1. Interne Schaltung des 7400
2. Schaltlogik des NAND-Gates
3. Bauelementelisten des NAND-Gates
4. Aufspleißen des Mehreingangs-NAND durch Zwei-Eingangs-NAND
5. Verwandte Themen

die Elektronikseiten

NAND-Logo

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

Eingang x0 = 0; Eingang x1 = 0 - OR im Grundzustand (Takt = 0)

Eingang x0 = 1; Eingang x1 = 0 - OR im Grundzustand (Takt = 0)

Eingang x0 = 1; Eingang x1 = 0 - OR im Endzustand (Takt = 1)

Eingang x0 = 1; Eingang x1 = 0 - OR im Endzustand (Takt = 1)

... und so funktionieren die Zuse-Bleche

 
sind die wichtigste Grundschaltung der Digitaltechnik - auch die komplexeren Funktionen wie FlipFop, Schiebe- oder Fangregister bzw. Dezimal- und Hexadezimalzähler werden in Bipolartechnik über NAND realisiert
alle logischen und Folgschaltungen lassen sich auf NAND zurückführen und aus diesen (mitunter natürlich aufwändig!) realisieren

Ersatz der AND-Funktion durch ein achtfach-NAND

Ersatz der OR-Funktion durch ein achtfach-NAND

NAND-Gates sind fertigungstechnologisch am einfachsten zu beherrschen, da sie über eine einfache Innenschaltung verfügen

Allgemeines zum Schaltverhalten binärer Elemente

Logische AND's treffen ihre Aussage auf Wahrheit bei gleichzeitiger Low-Aktivität aller Eingangsbits

... alles über die NAND-Schaltung beim ELEKTRONIK-Kompendium


1. Interner Schaltplan des NAND history menue scroll up
Diese Schaltung beeindruckt immer wieder - und noch schöner: sie funktioniert wirklich und ist die Basisschaltung aller Computer - neuerdings natürlich mit anderen Parametern in andere Technologien umgesetzt.

Schaltkreis-Modell eines 7400 mit funktionstüchtiger Innenbeschaltung auf Basis konventioneller Bauelemente - hier die Schaltung

Mikrochip nachgebaut ...

Mikrolektronik vergrößert ... Typ 7400

hier Gehäuse komplett

Seitenansicht

Innenansicht

im Größenverhältnis zum Chip

Chipdetail

gut zu erkennen - die vier Gates

Längssicht

quer von oben gesehen

Gesamtansicht offen

Gesamtansicht offen

elektrische Innenschaltung eines NAND-Gates in Bipolartechnik


2. Schatlogik des NAND
Der Ausgang eines NAND-Logik-Gates ist genau dann "L", wenn alle Eingänge gleichzeitig "H" führen. Man nennt dies auch die Hauptzeile einer logischen Funktion, es ist diejenige, welche entsprechend der logischen Verknüpfungsfunktion einen außergewöhnlichen Pegel am Ausgang führt.

x1

x2

y

L

L

H

L

H

H

H

L

H

H

H

L

Schalttabelle des NAND-Gates mit zwei Eingängen Hauptzeile rot dargestellt

Hauptzeile: y ist genau dann gleich eins, wenn einer der Eingänge Null führt!  

Schaltbild des NAND-Gates nach DIN 40900

Signalverlaufsdiagramm eines 2-Eingangs-NAND

... alles über die logischen Schaltzeichen beim ELEKTRONIK-Kompendium

 

 

 

Ersatzschaltung des NAND-Gates mit NAND, was ja Qutsch ist - NAND ist NAND ;-) 

Ersatzschaltung des NAND-Gates mit mit Schalter (z. B. Relaiskontakten) 

Acht-Bit NAND-Verknüpfung

Acht-Bit AND-Verknüpfung als Profi-Lab 3.0-Datei zum Download

Delphi-Projekt als ZIP-Arciv


3. Bauelementelisten des NAND-Gates
Klasse Bauelemente-Typ Funktion

74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS)

7400/03 4 mal 2-Eingangs-NAND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7401 4 mal 2-Eingangs-NAND (funktionsgleich aber andere Pin-Belegung als 7400
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7410 3 mal 3-Eingangs-NAND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7413 3 mal 3-Eingangs-NAND mit Schmitt-Trigger
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7420 2 mal 4-Eingangs-NAND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7424 4 mal 2-Eingangs-NAND mit Schmitt-Trigger
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7430 1 mal 8-Eingangs-NAND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 7440 2 mal 4-Eingangs-NAND mit Leistungstreiberstufen
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 74133 1 mal 13-Eingangs-NAND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 74800 3 mal 4-Eingangs-NAND/AND
74 - ; 74 LS; 47 HCT (CMOS) 74801/4 6 mal 2-Eingangs-NAND/AND
4000-er Serie 4011 4 mal 2-Eingangs-NAND
4000-er Serie (CMOS) 4012 2 mal 4-Eingangs-NAND
4000-er Serie (CMOS) 4023 3 mal 3-Eingangs-NAND
4000-er Serie (CMOS) 4068 1 mal 8-Eingangs-NAND

elektrische Bauelemente-Übersicht NAND-Gates in verschiedenen Technologien


4. Aufspleißen des Mehrfach-NAND durch  Zweifach-NAND-Gates

Achteingangs-NAND realisiert mit Zeieingangs-NAND


5. Verwandte Themen history menue scroll up
Aussagenlogik, Logik und Kombinatorik, Kanonische Normalformen - aber auch die Gesetze zur logischen Schaltungsentwicklung sowie auch ihre Vereinfachung spielen alle in diese Feld der Grundlagen. Hier einige Tipps, um diese näher zu beschnuppern, oder daran vollkommen zu verzweifeln.

logische Grundfunktionen

Logikfunktionen und technologische Fertigungsverfahren

Transistor-Kennlinienfeld

Beschreibung des Eingangssignalverhaltens für die Party-Aufgabe

Logiktabelle mit 5 Eingängen und 4 Ausgängen

TTL-Liste

Bool'sches Aussagenkalkül

   


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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im Januar 1997

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist