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Und-Gatter

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Gatter-Typen
NOT
AND NAND
OR NOR
XOR XNOR
AOI OAI

Ein Und-Gatter ist ein Gatter mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, bei dem der Ausgang eine 1 liefert, wenn an allen Eingängen 1 anliegt. Es entspricht dem Logischen UND. In der Schaltalgebra wird die UND-Verknüpfung durch • (Mal), & oder ∧ dargestellt und wird auch als Konjunktion bezeichnet.

Übersicht

Funktion Schaltsymbol Wahrheitstabelle Relais-Logik
IEC 60617-12 US ANSI 91-1984 DIN 40700 (vor 1976)
<math>Y = A \wedge B</math>

<math>Y = A\cdot B</math>

<math>Y = A\,B</math>
Datei:IEC AND label.svg
Datei:Logic-gate-and-us.svg
Datei:Logic-gate-and-de.svg
A B Y = A ∧ B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Datei:Relay and.svg

Und-Gatter mit größerer Anzahl von Eingängen

Ein Und-Gatter hat standardmäßig zwei Eingänge (AND2), jedoch stehen auch Und-Gatter mit mehr als zwei Eingängen im Handel zur Verfügung. Die Schaltsymbole entsprechen dem eines AND2-Gatters mit zusätzlichen Eingängen.

Die untenstehende Abbildung zeigt links ein Und-Gatter mit drei Eingängen (AND3) und in der Mitte einen möglichen Aufbau eines AND3-Gatters: Der Ausgang des ersten Und-Gatters wird an einen Eingang des zweiten angeschlossen.

In Logikfamilien wie CMOS können Und-Gatter effizienter durch Kaskadierung von NAND- und NOR-Gattern implementiert werden. Dies benötigt weniger Transistoren und ist deutlich schneller als eine entsprechende Kaskadierung von Und-Gattern.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Norman Hendrich|Norman Hendrich: }}{{#if:|{{#if:AND gate (12 inputs)|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=AND gate (12 inputs)}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://tams.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/10-gates/00-gates/andbig.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=AND gate (12 inputs)}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://tams.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/10-gates/00-gates/andbig.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=AND gate (12 inputs)}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:Universität Hamburg{{#if: 2024-02-04 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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Realisierung

UND-Gatter werden als integrierte Schaltung (IC) von vielen Herstellern produziert. Standardbausteine dieser Art sind z. B. unter der Bezeichnung „7408“ in TTL-Technik und als „74HC08“ in CMOS-Technologie erhältlich und beinhalten vier UND-Gatter mit jeweils zwei Eingängen. Die genaue Bauteilbezeichnung ist herstellerabhängig. Logik-Gatter dieser Art sind für wenige Cent im Elektronik-Fachhandel erhältlich.

CMOS

Das Bild rechts zeigt das Schaltbild eines Und-Gatters in CMOS-Technologie. Liegt an den Eingängen A und B High-Potential an, dann leiten T3 und T4, wobei T1 und T2 sperren. Dadurch liegt an T5 und T6 Low-Potential an und T5 leitet und T6 sperrt, weswegen am Ausgang Y High-Potential anliegt. Bei allen anderen Eingangszuständen liegt Low-Potential am Ausgang, weil T6 leitet.

T1 bis T4 bilden hierbei ein NAND-Gatter und T5 und T6 einen Inverter. Dies ist unten links dargestellt. Durch die zusätzlich erforderlichen Transistoren und die dadurch verursachte zusätzliche Laufzeit ist ein AND-Gatter in CMOS weniger effizient als ein NAND-Gatter.

Literatur

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Weblinks

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Einzelnachweise

<references />

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Und-Gatter&oldid=27604“