Video: Computerschaltkreise aus Logikgattern 2025
Über dem Etwa 50 Jahre lang haben Entwickler elektronischer Schaltungen an halbleiterbasierten Logikschaltungen gearbeitet, und es sind viele Entwürfe für die Erzeugung von Logikgattern entwickelt worden. Da jeder Ansatz zum Entwerfen von Logikschaltungen zu einer ganzen Familie von Logikschaltungen für die verschiedenen Arten von Gattern führt (NICHT, UND, ODER, NAND, NOR, XOR und XNOR), werden die verschiedenen Entwürfe oft als -Design bezeichnet. Familien.
Hier sind die beliebtesten:
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RTL: Widerstand-Transistor-Logik, die Widerstände und bipolare Transistoren verwendet.
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DTL: Diodentransistor-Logik, , die ähnlich zu RTL ist, aber jeder Eingangsschaltung eine Diode hinzufügt.
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TTL: Transistor-Transistor Logi c welcher zwei Transistoren verwendet, von denen einer konfiguriert ist, um als ein Schalter zu arbeiten und der andere konfiguriert ist, um als ein Verstärker zu arbeiten. Der Schalttransistor wird in den Eingangsschaltungen verwendet, und der Verstärkertransistor wird in den Ausgangsschaltungen verwendet. Der Verstärker ermöglicht es, den Ausgang des Gates mit einer größeren Anzahl von Eingängen als RTL- oder DTL-Schaltungen zu verbinden.
In einer TTL-Schaltung sind die Schalttransistoren eigentlich spezielle Transistoren, die zwei oder mehr Emitter haben. Jeder Eingang ist mit einem dieser Emitter verbunden, so daß die getrennten Eingänge alle die gleiche Kollektor-Emitter-Schaltung steuern. Die Basis des Schalttransistors ist mit der Versorgungsspannung Vcc verbunden, und der Kollektor ist mit der Basis des Verstärkungstransistors verbunden.
Obwohl Sie TTL-Schaltungen mit einzelnen Transistoren aufbauen können, stehen ICs mit TTL-Schaltungen zur Verfügung. Die beliebtesten Typen von TTL-ICs sind durch Zahlen in der Form 74 nn gekennzeichnet. Insgesamt sind einige hundert Typen integrierter Schaltungen der Serie 7400 verfügbar. Viele von ihnen bieten fortschrittliche Logikschaltungen, die Sie wahrscheinlich nicht für Heimelektronikprojekte verwenden werden.
Nummer Beschreibung 7400 Quad-NAND-Gatter mit zwei Eingängen (vier NAND-Gatter) 7402 Quad-NOR-Gatter mit zwei Eingängen (vier NOR-Gatter) 7404 > Hex-Inverter (sechs NICHT-Gatter) 7408 Quad-UND-Gatter mit zwei Eingängen (vier UND-Gatter) 7432 Quad-ODER-Gatter mit zwei Eingängen (vier ODER-Gatter) 7486 > Vierfaches XOR-Gatter mit zwei Eingängen (vier XOR-Gatter) CMOS: Komplementäre Metalloxid-Halbleiterlogik, -
das sich auf Logikschaltungen bezieht, die mit einem speziellen MOSFET-Typ gebaut sind. MOSFET steht für Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor . Die Physik, wie sich ein MOSFET von einem Standard-Bipolartransistor unterscheidet, ist nicht so wichtig, wenn man nicht IC-Designer werden möchte.Wichtig ist, dass MOSFETs viel weniger Leistung verbrauchen, Zustände viel schneller umschalten können und deutlich kleiner sind als bipolare Transistoren. Diese Unterschiede machen MOSFETs ideal für moderne integrierte Schaltkreise, die oft Millionen von Transistoren auf einem einzigen Chip benötigen. Abgesehen davon, dass sie weniger Strom verbrauchen und schneller arbeiten als TTL-Schaltungen, arbeiten CMOS-Schaltungen ähnlich wie TTL-Schaltungen. In der Tat sind CMOS-Chips so ausgelegt, dass sie mit vergleichbaren TTL-Chips austauschbar sind.
CMOS-Logikchips haben eine vierstellige Teilenummer, die mit der Ziffer 4 beginnt und häufig als Chips der 4000er-Serie bezeichnet wird. Wie bei den TTL-Logikchips der Serie 7400 stehen mehrere hundert Chips der 4000-Serie zur Verfügung.
Nummer
Beschreibung
4001 Quad-NOR-Gatter mit zwei Eingängen (vier NOR-Gatter) 4009 Hex-Inverter (sechs NICHT-Gatter) 4011 Quad zwei- Eingabe-NAND-Gatter (vier NAND-Gatter) 4030 Vierfach-XOR-Gatter mit zwei Eingängen (vier XOR-Gatter) 4071 Quad-ODER-Gatter mit zwei Eingängen (vier ODER-Gatter) 4077 > Vierfach-XNOR-Gatter mit zwei Eingängen (vier XNOR-Gatter) 4081 Vierfach-UND-Gatter mit zwei Eingängen (vier UND-Gatter) CMOS-Logikschaltungen sind sehr empfindlich gegenüber statischer Elektrizität. Stellen Sie sicher, dass Sie sich richtig entladen, indem Sie eine geerdete Metalloberfläche berühren, bevor Sie einen CMOS-Chip berühren. Tragen Sie für maximalen Schutz ein antistatisches Armband.
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