Das NAND-Gatter ist ein digitales Logikgatter, das für arithmetische und logische Operationen entwickelt wurde. Jeder elektronische Student muss dieses Gatter in seiner Karriere studiert haben. Dieses Gate wird hauptsächlich in Anwendungen verwendet, in denen mathematische Berechnungen erforderlich sind. Taschenrechner, Computer und viele digitale Anwendungen verwenden dieses Tor.
Hier werden wir 74LS00 IC zur Demonstration verwenden, dieser Chip hat 4 NAND-Gatter. Diese vier Tore sind intern verbunden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Diese Gatter haben Einschränkungen hinsichtlich der Arbeitsspannung und der Eingangslogikfrequenz. Wenn diese Einschränkungen nicht berücksichtigt werden, kann der Chip dauerhaft beschädigt werden. Daher sollte bei der Auswahl der Logikgatter darauf geachtet werden.
Erforderliche Komponenten
- Stromversorgung (5V)
- 1K- und 220Ω-Widerstände
- 74LS00 QUAD NAND GATE IC
- 1 LED
- Tasten
- 100nF Kondensator
- Kabel anschließen
- Steckbrett
Schaltplan und Arbeitserklärung
Die Wahrheitstabelle des NAND-Gatters ist in der Abbildung dargestellt.
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Wie in der Wahrheitstabelle sollte der Ausgang eines NAND-Gatters nur dann niedrig sein, wenn beide Gate-Eingänge hoch sind. In jedem anderen Fall sollte der Ausgang hoch sein. Wenn also einer oder beide Eingänge niedrig sind, ist der Ausgang des NAND-Gatters hoch.
In diesem NAND-Gate-Schaltplan werden wir beide Eingänge eines Gates über einen 1KΩ-Widerstand gegen Masse ziehen. Und dann werden die Eingänge über eine Taste mit Strom versorgt.
Wenn also die Taste gedrückt wird, geht der entsprechende Stift des Gates hoch. Mit zwei Tasten können wir also die Wahrheitstabelle des NAND-Gatters realisieren. Wenn eine der Tasten gedrückt wird, ist ein Eingang des Gatters hoch und der andere niedrig. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Ausgang hoch sein.
Laut Wahrheitstabelle sollte die LED nur dann ausgeschaltet sein, wenn beide Tasten gedrückt werden. Wenn eine oder beide Tasten losgelassen werden, sollte die LED leuchten.
Der Kondensator dient zum Neutralisieren des Bouncing-Effekts der Taste. In Abwesenheit eines Kondensators kann der Zähler die falsch auftretenden Ereignisse zählen. Diese Pulldown-Widerstände sind erforderlich, da der gewählte CHIP eine positive Flanke auslöst. Wenn die Widerstände ignoriert werden, kann die Schaltung unvorhersehbare Ergebnisse erzeugen. (Überprüfen Sie auch: NICHT Gate Circuit)