Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik NAND mit NMOS


von Markus E. (opc)


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Guten Abend liebe Leute,

vlt. kann mir hier von euch jemand helfen.
Ich habe ein Verständnisproblem mit folgender NAND Schaltung.

Ich kann diese Schaltung nicht so ganz nachvollziehen im Ergebnis für 
den Fall, dass U_A = logisch 1 und U_B = logisch 0.

Somit wäre doch der FET an U_A leitend und der FET an U_B auch 
(selbst)leitend durch die selbstleitende Eigenschaft, da U_GS beim 
unteren FET ja nicht kleiner U_SOURCE (Quelle: Vorlesungsskript) ist. 
Somit müsste doch der Ausgang U(Y) logisch 0 sein, also 0V?

Danke

von (prx) A. K. (prx)


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Auch wenn die Darstellung es anders suggeriert: Die schaltenden 
Komponenten von NMOS Logik sind selbstsperrende MOSFETs. Selbstleitend 
sind allenfalls die Pullups.

https://de.wikipedia.org/wiki/NMOS-Logik

Manchen Zeichnern dürften im Zeitalter vor CAD die vollständigen MOSFET 
Symbole schlicht zu umständlich gewesen sein. Der Phantasie bei der 
Darstellung von MOSFETs sind deshalb wenig Grenzen gesetzt:
https://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET#Circuit_symbols

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von Markus E. (opc)


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@A.K. Danke für deinen Beitrag

Nicht zu glauben, dass die Darstellung falsch sein soll, aber wenn die 
beiden FETs meines Anhangs eigentlich Anreicherungstypen sind, dann 
ergibt die Logik schlagartig Sinn.
Dabei gibt es für die selbstsperrenden doch ein eigenes Symbol :-/

Schön, wenn man als Informatiker direkt mal mit falschen Symbolen und 
Aussagen aus der Elektrotechnik verwirrt wird.

von (prx) A. K. (prx)


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Markus E. schrieb:
> Nicht zu glauben, dass die Darstellung falsch sein soll,

Die ist nicht falsch, sondern verwendet bloss andere Symbole. Da es in 
der ersten NMOS Technik ausschliesslich eine einzige Sorte Transistoren 
gab, nämlich selbstsperrende N-Kanal Typen, wusste sowieso jeder was 
gemeint war. Erst beim Übergang zu selbstleitenden Pullups musste man 
sich was zur Unterscheidung ausdenken.

Der deutsche Hang zur Perfektion ist nicht allen eigen. ;-)

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Abweichend von der oben verlinkten Symbolik kann man die verschiedenen 
Darstellungen meist daran leicht unterscheiden, dass der "Kanal" in der 
vollständigen Fassung gegenüber den S/D-Anschlüssen übersteht, während 
er in der Sparversion an den Enden direkt zu den S/D-Anschlüssen 
abknickt.

Wenn man viele davon malen muss, ist die kompakte Version wesentlich 
weniger Arbeit, und auch übersichtlicher: 
http://www.cpu-galaxy.at/CPU/Intel%20CPU/3002-8008/Intel%204004%20Section-Dateien/4004_schematic.pdf

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von Markus E. (opc)


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Vielen Dank für die aufklärenden Worte. Immer nett, Detailwissen zu 
erfahren.
Werde es mir merken.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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A. K. schrieb:
> Auch wenn die Darstellung es anders suggeriert: Die schaltenden
> Komponenten von NMOS Logik sind selbstsperrende MOSFETs. Selbstleitend
> sind allenfalls die Pullups.
derartige Schaltungen sind zuhauf zu finden, (am besten noch mit 
amerikanischen Symbolen, damits so richtig undurchschaubar wird)

Wenn in der Schaltung vom op T1 und T2 selbstsperrende Typen sind*,
was ist dann T3 für ein Typ, hier ist keine Bulk-Verbindung 
eingezeichnet?
In der dritten Variante 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/Nmos_enhancement_saturated_nand.svg/170px-Nmos_enhancement_saturated_nand.svg.png 
der verlinkten WIKI-Seite sind alle drei vom gleichen Typ, mit extra 
Bulk-Anschluss. (Achtung hier ist die Nummerierung vertauscht)

*ich gehe mal davon aus, dass n-Channel-Typen gemeint sind, z.B. 2N7000. 
(ich hoffe die Diode stört nicht)

Im Übrigen funktioniert diese Schaltung mehr als mäßig. Die Spannungen 
Low- und High-Level am Ausgang bedürfen einer Anpassung per 
Level-Shifter, dies für jedes Gatter einzeln vorhalten zu müssen dürfte 
die ganze Schaltung nutzlos machen.

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