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Praktische Elektronik


Wir lernen, was positive und negative Logik ist..


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Was heißt denn hier EINS

Logik Zustände anzeigen


Was heißt denn hier EINS

Attention ;-) In diesem Praktikum stellen wir unsere Logik auf den Kopf.
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Bild 1: Inverter

Die obige Schaltung zeigt drei Gatter des 4049 mit unterschiedlicher Beschaltung.

Die Schaltung links kennen wir: Der Taster T1 erzeugt eine 0, der Inverter IC1A des 4049 invertiert den Zustand und die LED1 zeigt ihn an. Wird der Taster betätigt, leuchtet die LED. Die LED1 zeigt an, dass der Ausgang des Gatters A 1 ist.

Die mittlere Schaltung ist fast identisch. Nur die LED2 liegt an Plus. Durch die LED2 fließt nur dann ein Strom, wenn der Inverter IC1B eine 0 ausgibt. Das ist dann der Fall, wenn der Taster T2 nicht betätigt ist. Die LED2 zeigt an, dass der Ausgang des Gatters B 0 ist.

Daher die Farben der LEDs: rot für 1 und grün für 0.

Der dritte Inverter IC1C hat wie IC1B die LED nach Minus. Der Taster schaltet jedoch nach Plus. Wenn der Taster offen ist, wird durch den Widerstand R5 Minus als 0 an den Eingang des Inverters IC1C gelegt. Der Taster T3 schaltet dann eine 1 auf den Eingang. Die LED leuchtet also, wenn der Taster T3 betätigt wurde.

Der Taster T3 schaltet nach Plus und erzeugt eine 1.

Der Taster T1 schaltet nach Minus und erzeugt eine 0.

Wir haben zwei neue Varianten der Eingabe und Ausgabe von Logik-Zuständen kennengelernt.

Regel

  • Wird eine LED über einen Widerstand von einem Logikausgang nach Minus angeschlossen, zeigt sie an, dass der Zustand am Ausgang 1 ist.
  • Wird eine LED über einen Widerstand von einem Logikausgang nach Plus angeschlossen, zeigt sie an, dass der Zustand am Ausgang 0 ist.
  • Wird ein Taster an den Eingang eines Gatters nach Minus gelegt und ein Widerstand nach Plus, wird beim Betätigen des Tasters eine 0 am Eingang erzeugt.
  • Wird ein Taster an den Eingang eines Gatters nach Plus gelegt und ein Widerstand nach Minus, wird beim Betätigen des Tasters eine 1 am Eingang erzeugt.

Positive Logik

Wir sind bisher stillschweigend davon ausgegangen, das eine positive Spannung eine logische 1 bedeutet. Damit stimmen wir mit der üblichen Sichtweise überein.

Aber wer sagt denn, dass Plus eine logische 1 und Minus 0. Wir könnten auch Minus zur 1 erklären. Alle Gatter würden das ohne zu murren hinnehmen. Elektrisch Ja, logisch meistens nicht. Die Inverter sind tolerant und funktionieren wie zuvor. Aber die Gatter im 7400 sehen das völlig anders. Aber lassen wir das.

Wir merken uns nur

High und Low

Dieses Dilemma mit positiver und negativer Logik wird meistens durch die Angabe von Pegeln begegnet. Bei der Beschreibung von Schaltungen, meistens Chips, wird nicht 0 oder 1 verwendet, sondern H (high) für positiven Pegel und L (low) für negativen. Für uns gilt:

H = 1
L = 0

Regel

  • Wird bei einer Logik die positive Spannung als 1 angesehen, sprechen wir von positiver Logik.
  • Wird bei einer Logik die negative Spannung als 1 angesehen, sprechen wir von negativer Logik.
  • Wir werden in Übereinstimmung mit fast allen nur positive Logik betrachten.
  • High und Low
  • für uns gilt
    H = 1
    L = 0

Weitere Versuche

  • Wir schließen an ein viertes Gatter des 4049 an den Eingang eine Taster nach Plus und an den Ausgang eine LED nach Plus an.
    Wann leuchtet die LED

Fazit

Wir haben neue Möglichkeiten der Anzeige und Eingabe von Logik-Zuständen gelernt.

Außerdem haben wir unsere heile Logik-Welt positiv gerettet.