NAND, NOR
Doch weiter mit den Schaltkreisen: Diese Funktionsglieder (Gatter) AND und OR gibt es auch mit invertierten Ausgang. Sie heißen dann NAND- und NOR-Glied. Diese beiden Vertreter werden sehr oft benötigt. Die Funktion NAND ist genau wie AND nur am Ausgang erscheint das gegenteilige Signal. Die Wahrheitstabellen für AND und NAND sehen dann so aus:
Bei der NAND-Funktion ist im Ruhezustand (alle Eingänge sind nicht an der positiven Spannung) der Ausgang (im Gegensatz zur AND-Funktion) nicht niedrig sondern hoch an +12V (Vdd) geschaltet (LED leuchtet). Das bleibt so bis alle Eingänge (X0 UND X1 UND Xn) positive Spannung +12V (hoch - hi - H - 1) 'erfühlen'. Dann und nur dann wird der Ausgang nach Vss 0V (niedrig - low - L - 0) ge'zogen'. Die Leuchtdiode erlischt damit. Der Vergleich mit der AND-Wahrheitstabelle zeigt sehr deutlich diesen Unterschied.
Zum Verständnis noch mal die Schaltungen. Mit einem Relais ist das am leichtsten zu erkennen. Wenn beide Taster (x1 Und x2) betätig sind bekommt die Relaisspule Strom und öffnet den Kontakt. Damit erlischt die Lampe. Das ist genau die zuvor beschriebene Und-Nicht-Funktion, die dahinter dargestellt ist und international NAND heißt. Das "N" in NAND wird im Schalbild mit dem kleinen Kreis am Ausgang dargestellt.
Im Inneren des Schaltkreises 'werkeln' Transistoren genauso wie im AND-Glied nur noch eine Transistoreinheit mehr die das Ausgangssignal umkehrt (invertiert, von 0 auf 1 bzw von 1 nach 0). Vergleiche die Y-Kolonnen in den Wahrheitstabellen. Die Schreibweise für hoch = 1 und für niedrig = 0 hat sich inzwischen in Europa durchgesetzt ist aber meines Wissen's nicht zwingend vorgeschrieben.
Bei den Gattern OR und NOR ist das ebenso, es wird wieder nur das Ausgangssignal invertiert (NOT - Nicht).
Auch hier zeigt der direkte Vergleich der Tabellen das sehr deutlich.
An der Schreibweise das "N" nicht hinter den Funktionen wie sie auch angeordnet sind und wirken darf man sich nicht stören, spricht sich auch viel 'schöner' (ORN - NOR oder ANDN - NAND). Wichtig ist ja nur das jeder versteht was gemeint ist.
Als Beispiel möchte ich eine etwas komplexere Schaltung verwenden (bistbiles Relais oder Zweispulenrelais). Für diese Funktion kann sowohl das NAND- als auch das NOR-Gatter benutzt werden.
Oben links ist die Ausgangsschaltung wie sie oft benutzt wird. Die beiden Taster schalten das Doppelspulenrelais in die jeweils andere stabile Lage (bistabil) und damit die Signalanzeige auf Rot oder Grün. Die gleiche Funktion wird auch oft mit dirkreten elektronischen Bauelementen (einzelne Transistoren usw, oben rechts) aufgebaut. Für alle die das kennen bitte nicht weiterlesen ;=) Ich erklähre das so: Der Relaiskontakt (s/ö) ist beim Transistor die Kollektor/Emitter-Strecke (C/E) die leitend wird sobald die Basis (B) einen Strom erhält. Durch die Taster können nun die Transistoren in die jeweils andere Lage gezwungen und über die sich kreuzende Kopplung und Widerstände in dieser Lage stabile gehalten werden. Somit leuchten wie beim Relais die jeweilige Leuchtdiode dauerhaft bis zum Betätigen des anderen Tasters. Die Schaltung wird "bistabiler Multivibrator" (bistab MV) genannt. Danke für das Verständnis der 'Fachleute' für diese 'leihenhafte' Erklährung. Übrigens wenn das jemand besser kann, bitte, aber ohne 'chinesisch'.
Unten links ist nun die Schaltung mit Gattern gezeigt. Auch hier wird wie übrigens immer das "N" in NOR und NAND, mit dem kleinen Kreis am Ausgang gezeichnet. Die Kreuzung der Signale ist auch hier erkennbar und dient der gleichen Funktion nämlich der gegenseitigen 'Verriegelung'.
Die letzte Schaltung (unten rechts) soll eigendlich nur ein Hinweis auf den nächsten Beitrag sein.
In Logic "FlipFlop" KK