Die logischen Grundgatter

Allgemeines
Wozu Verknüpfungsglieder?
AND - UND - Konjunktion
OR - ODER - Disjunktion
NOT - Nicht ODER - Negation
NAND - Nicht UND
NOR - Nicht ODER
EXOR - Exklusiv ODER - Antivalenz
EXNOR - Exklusiv Nicht ODER - Äquivalenz

1. Allgemeines

Auch als Verknüpfungsglieder, Grundschaltungen bezeichnet.

In einem allgemeinen System werden die logischen Eingangsvariablen A, B, C, ... N so verknüpft, daß nur bei ganz bestimmten Wertkombinationen die Ausgangsvariable Y den Wert 1 annimmt (s. Bild).

Blockschaltbild eines logischen Verknüpfungssystems

Dabei können die Eingangs- und Ausgangsvariablen grundsätzlich unterschiedlichen physikalischen Größen oder Zuständen entsprechen.

Es gibt folgende Grundverknüpfungen:

UND-Gatter
ODER-Gatter
NICHT-Gatter

Aus diesen lassen sich alle weiteren Verknüpfungsglieder aufbauen :

NAND-Gatter
NOR-Gatter
EXOR-Gatter
EXNOR-Gatter

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2. Wozu Verknüpfungsglieder?

Verknüpfungsglieder dienen in der modernen Elektronik zur Datenverarbeitung und zur Digitalisierung.
Sie ordnen die vielen eingegebenen Signale nach ganz bestimmten, festgelegten mathematischen Regeln einander zu. So stellen sie gewissermaßen für alle eingehenden Signale die "Weichen".
Verknüpfungsglieder ermöglichen bestimmte Rechenoperationen, wie Addition, Subtraktion, Multiplikation, etc.
Allgemein werden heute Schaltungen der Digitaltechnik mit elektrischen Bauteilen ausgeführt: Widerstände, Dioden, Transistoren, Kondensatoren, etc.
Dadurch werden die Schaltungen mit sämtlichen Bauteilen zu unübersichtlich.
Also ersetzt man Baugruppen wie FlipFlop durch vereinfachte Schaltsymbole.

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3. AND - UND - Konjunktion

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion

Der Ausgang Q ist nur dann 1, wenn alle Eingänge 1 sind.

Der Ausgang Q ist dann 0, wenn mindestens ein Eingang 0 ist.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien
TTL	CMOS
7408	4081

Wahrheitstabelle

A	B	Q
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

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4. OR - ODER - Disjunktion

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion

Der Ausgang Q ist dann 1, wenn mindestens ein Eingang
1 ist.
Der Ausgang Q ist nur dann 0, wenn alle Eingänge 0 sind.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien
TTL	CMOS
7432	4071

Wahrheitstabelle

A	B	Q
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

[ nach oben ] 5. NOT - NICHT - Negation

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion Der Ausgang Q ist dann 1, wenn der Eingang 0 ist.
sind.
Der Ausgang Q ist dann 0, wenn der Eingang 1 ist.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien

TTL CMOS

7404 4069

Wahrheitstabelle

A Q

0 1

1 0

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6. NAND - Nicht UND

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion Der Ausgang Q ist 0, wenn alle Eingänge 1 sind. Der Ausgang Q ist 1, wenn mindestens ein Eingang 0 ist.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien

TTL CMOS

7400 4011

Wahrheitstabelle

A B Q

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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7. NOR - Nicht ODER

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion Der Ausgang Q ist 1, wenn alle Eingänge 0 sind.
sind.
Der Ausgang Q ist 0, wenn mindestens ein Eingang 1 ist.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien

TTL CMOS

7402 4001

Wahrheitstabelle

A B Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

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8. EXOR - Exklusiv ODER - Antivalenz

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion Der Ausgang Q ist 1, wenn alle Eingänge unterschiedlich
sind.
Der Ausgang Q ist 0, wenn alle Eingänge gleich sind.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien

TTL CMOS

7486 4030

Wahrheitstabelle

A B Q

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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9. EXNOR - Exklusiv Nicht ODER - Äquivalenz

Schaltzeichen

Prinzipschaltung

Funktionsgleichung

Beschreibung der Funktion Der Ausgang Q ist 0, wenn alle Eingänge unterschiedlich
sind.
Der Ausgang Q ist 1, wenn alle Eingänge gleich sind.

IC-Nr. der Schaltkreisfamilien

TTL CMOS

74?? 4077

Wahrheitstabelle

A B Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

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