Digitaler Umschalter
Ein Digitaler Umschalter kann man mit vier NAND Gattern bauen. So ist es nicht nötig, ein exotisches Schalter-IC zu bestellen, wenn man einen 7400 Logikbaustein in der Schublade hat.
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Anwendung
Ein Digitaler Umschaler braucht man überall dort, wo man mehrere Digitalsignale hat, und wahlweise eines von ihnen weiterverwenden will. Die Wahl erfolgt ebenfalls über eine digitale Leitung.
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Und so |
Um die Funktionsweise der Schaltung zu verstehen, betrachtet man am besten diese Schaltung, die die selbe Funktion hat:
Der Inverter am Steuereingang sorgt dafür, dass immer an einem AND-Gatter ein high-Pegel und am anderen AND-Gatter ein low-Pegel liegt.
Der Ausgangspegel des AND-Gatters mit dem low-Pegel ist immer low.
Der Ausgangspegel des AND-Gatters mit dem high-Pegel ist immer gleich dem zugehörigen Eingangssignal.
Oder anders Ausgedrückt:
Immer ein AND-Gatter sperrt, während das andere sein Eingangssignal weiterleitet.
Das OR-Gatter erhält somit immer an einem Eingang ein low-Signal und am andern Eingang das Eingangssignal 1 oder 2. Am Ausgang des OR-Gatters erscheint somit immer das Eingangssignal 1 oder 2, abhängig vom Steuereingang.
Nach dem Gesetz von De Morgan kann man ein OR-Gatter durch ein AND-Gatter ersetzen, wenn man seine Ein- und Ausgänge invertiert.
Die zugeschalteten Inverter können zusammen mit den AND-Gattern je ein NAND-gatter bilden.
Der Inverter am Steuereingang darf durch ein NAND-Gatter ersetz werden, dessen Eingänge zusammengehängt sind. Die Funktion bleibt die selbe.
So haben wir jetzt eine Schaltung bestehend aus NAND-Gattern mit der Funktion eines digitalen Umschalters.
Nachbau auf Lochraster
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Das TTL Logik-IC 7400 beinhaltet 4 NAND-Gatter. Mit ihm kann man diesen Schalter realisieren. |
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Unterbricht man auf einer Lochrasterplatine 5 Leiterbahnen und erstellt 3 Lötbrücken, sind bereits alle notwendigen Verbindungen um das IC realisiert. |
