Digitaltechnik: Lehr- und Ubungsbuch fur Elektrotechniker by Klaus Fricke

By Klaus Fricke

Dieses Lehr- und Ubungsbuch stellt praxisnah und luckenlos die Grundlagen der Digitaltechnik bis hin zur Programmierung einfacher Mikroprozessoren dar. Die Darstellung der booleschen Algebra und die verwendeten Symbole entsprechen der geltenden DIN-Norm. Die Kapitel uber synchrone und asynchrone Schaltwerke wurden uberarbeitet und ubersichtlicher gegliedert. Ubungsaufgaben am Ende eines jeden Kapitels und deren Losung im Anhang ermoglichen auch in dieser 6. Auflage ein erfolgreiches Selbststudium.

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T1 wirkt als Stromquelle mit einem relativ konstanten Ausgangsstrom I0. Liegt der Eingang x auf High, so fließt der gesamte Strom in die Basis von T2, der leitend wird. Die Ausgänge y1 und y2 liegen dann auf Low. Ist der Eingang Low, dann fließt der Strom I0 in das vorhergehende Gatter und die Ausgänge liegen auf High. VCC y1 y2 VCC x y1 y2 p p n n I0 T1 x T2 n n+ a) b) Bild 5-10 a) Schaltbild eines I2L-Inverters, b) Realisierung. I2L-Schaltkreise können mit sehr geringen Betriebsspannungen von unter 1V betrieben werden.

Oft wird auch die Taktfrequenz fp = 1 / Tp verwendet. 34 4 Verhalten logischer Gatter U Tp tp t Bild 4-5 Ideales Taktsignal mit der Pulsdauer tp und der Pulsperiode Tp. 3 Übertragungskennlinie, Störabstand Die Übertragungskennlinie kennzeichnet das Amplitudenverhalten eines digitalen Gatters. Sie wird in der Regel nur für einen Inverter angegeben, da das Verhalten anderer Gatter darauf zurückgeführt werden kann. In Bild 4-6 sind eine ideale und eine reale Kennlinie eines Inverters angegeben. Die ideale Kennlinie wechselt abrupt bei einer bestimmten Eingangsspannung Ue = Us vom hohen Ausgangspegel UH zum niedrigen Ausgangspegel UL.

5 Beweisen Sie: a) a l ™b ™ ( a l b) b) Wenn gilt: f a l b l c dann gilt auch: ™f ™a l ™b l ™c . 7 Geben Sie eine äquivalente Schaltung bestehend aus UND, ODER und NOT-Gattern für das untenstehende Schaltsymbol in Abhängigkeitsnotation an. S x0 x1 x2 x3 G1 ™1 1 ™1 1 t1 y0 t1 y1 31 4 Verhalten logischer Gatter In diesem Kapitel soll insoweit auf das reale Verhalten logischer Gatter eingegangen werden, wie es zum Verständnis der Dimensionierung digitaler Schaltungen notwendig ist. Im folgenden Kapitel 5 wird das Thema weiter vertieft.

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