../../icons/Logo.png

Praktische Elektronik


Wir entwickeln eine einfache Schaltung zur Anzeige von Logikzuständen.


Home

Praktikum

Digitaltechnik

Inhalt

Logik Zustände anzeigen

Daten-Speicher


Logik Zustände anzeigen

In dem Praktikum Was heißt denn hier EINS haben wir gesehen, dass eine LED auf verschiedene Weise zur Anzeige des Logikzustands verwendet werden kann.

Inverter-positiv-negativ_s.png
Bild 1: Arten der Anzeige mit LEDs

Wir können den Zustand eines Logikausgangs einfach mit einer LED bestimmen.

LedTester_1.png
Bild 2

Die rote LED der linken Schaltung leuchtet, wenn an JP1 ein High (1) liegt. Die grüne LED der rechten Schaltung leuchtet bei Low (0).

Es ist natürlich ziemlich umständlich, jeweils eine Schaltung für einen Pegel zu haben. Also einfach zusammenbauen.

LedTester_2.png
Bild 3

Es werden beide Eingänge zusammengeschlossen. Damit wird entweder Low oder High angezeigt. Lassen wir allerdings den Eingang offen, leuchten beide LEDs. Es fließt nämlich ein Strom von +5V über R2, LED2, LED1 und R1 an Minus.

LedTester.png
Bild 4

Die Lösung ist ganz einfach, die LEDs werden auch zusammengeschlossen. Die Logikpegel werden immer noch korrekt angezeigt, weil der Strom für die LEDs nicht von der Stromversorgung kommt, sondern aus dem Logikausgang über JP1. Es werden etwa 3mA entnommen.

Die beiden LEDs sind parallel geschaltet, aber in entgegengesetzter Richtung. Sie sind antiparallel geschaltet.

Im Projekt Einfacher Logiktester wird mit dieser Schaltung ein Modul für das Steckboard mit vier Anzeigen aufgebaut.

Vor- und Nachteile

Diese Schaltung besticht durch ihre Einfachheit.

  • Sie kann im Bereich von 3,3V bis 12V eingesetzt werden.
  • Sie ist sicher gegen Verpolung.
  • Was passiert eigentlich wenn +5V und -5V vertauscht werden?

Die Schaltung hat auch Nachteile:

  • Die LEDs leuchten nur ab 5V hell genug.
  • Bei 0 am Eingang liegt R2 liegt parallel zu LED2 und reduziert deren Strom aus R1.
  • Ebenso liegt bei 1 am Eingang R1 parallel zu LED1.
  • Der Strom für die LEDs wird aus der gemessenen Logikschaltung entnommen, was diese natürlich stören kann.

Wir werden später Schaltungen kennen lernen, die diesen Nachteil nicht haben. Dafür sind die Schalungen komplexer.

Die Anzeige auswerten

Anzeige Aussage
keine LED leuchtet 1. der Messeingang ist offen
2. der Pegel des Logikausgangs ist weder LOW noch HIGH
die grüne LED leuchtet am Logikausgang liegt LOW (0) an
die rote LED leuchtet am Logikausgang liegt HIGH (1) an
beide LEDs leuchten am Logikausgang schaltet der Pegel zwischen LOW und HIGH um

Wenn an dem untersuchten Logikausgang Impulse anliegen, können beide LEDs leuchten. Die Helligkeit der Farben kann dabei sehr unterschiedlich sein. Es kann sogar vorkommen, dass eine Farbe voll leuchtet und die andere nicht obwohl Impulse anliegen :-( Wir gehen darauf später noch ein.