Probleme mit NAND-Gatter IC 74LS01N

OP #4146439
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Hallo liebes Forum,

ich verwende diesen Beitrag auch gleich um mich vorzustellen. Bin neu 
hier. Und habe ein kleines Problemchen, weshalb ich mich auch bei euch 
registrierte.

Und zwar:

Ich habe mit einem 74LS01N eine einfache Schaltung mit zwei Tastern 
realisiert. Den erforderlichen TTL Pegel habe ich jeweils mit einem 
Spannungsteiler realisiert. Der mir die 5-Volt aufteilt in 2,5 Volt. Mit 
denen ich dann als HIGH-Signal an einen der Eingänge (2. oder 3.) gehe. 
Wenn der Taster nicht betätigt ist, wandern 0 Volt an den Eingang, bei 
betätigung fließen die 2,5 Volt hin.

Am Ausgang (Pin 1) habe ich über einen 220 Ohm Widerstand eine rote LED 
angeschlossen.

Siehe auch angehängtes Foto.

Leider funktioniert die NAND Funktion nicht. Auch bei anderen Gattern 
zumbeispiel bei den Pins 13, 12 und 11 habe ich es schon versucht. Auch 
mit anderen ICs ebenfalls... Die gewünschte Funktion bleibt aus.

Die 5 Volt kommen im übrigen von einem USB-Port des Rechners. 
Abgesichert mit 0,5 Ampere. Ich prüfe die Schaltungen vorher immer durch 
ob irgendwo vielleicht ein Kurzschluss resultieren könnte.

Umgekehrt habe ich auch schon mit ODER Gatter (auch ICs) gearbeitet. Bei 
denen hat das mit dem Spannungsteiler geklappt. Ich habe sogar den 
Spannungsteiler bei dem NAND-IC so ausgelegt, das sogar ca. 3,33 Volt 
anliegen... Keine Reaktion.

PS: Habe mich schon in eurem Forum umgesehen. Zum Beispiel zum Thema 
anschließen eines ICs. Aber trotzdem kein Erfolg :-(

Ich beschäftige mich gerade im Bereich der Informatik mit dem Thema, und 
wollte das ganze mal im Bereich der Elektronik richtig umsetzen.

Mit freundlichen Grüßen,

Christian
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Gast #4146461
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Christian B. schrieb:
> Wenn der Taster nicht betätigt ist, wandern 0 Volt an den Eingang, bei
> betätigung fließen die 2,5 Volt hin.

Das ist ein Irrtum!
Die Eingänge von bipolarem TTL, also auch S, LS, ALS, aber nicht C oder 
HC, sind im offenen Zuszand High.
Du kannst sie also eonfach mit dem Taster auf GND legen.
Gast #4146481
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P.S.:
Der nächste Fehler ist der Anschluss der LED!
Der '01 hat Open Kollektor Ausgänge, d.h. Dort gibt es nur einen 
npn-Transistor, der den Ausgang mit GND verbindet.
Eine positive Spannung ensteht dort von allein nicht.

Also entweder funktionierst du den Vorwiderstand zu einem 
Pull-Up-Widerstand nach +5V um, oder du schaltest LED und Widerstand in 
Reihe zweischen +5V und Ausgang.
#4146498
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Ein Schaltplan wäre viel besser gewesen als das Bild vom Aufbau. Ich 
mache mir jetzt nicht die Mühe, die Widerstandswerte zu entziffern.

Bei TTL ist zu beachten, daß Eingänge niederohmig angesteuert werden 
müssen. Und zwar insbesondere wenn man sie auf L legen will. Aus einem 
74LS-Eingang fließen dann ca. 0.4mA heraus. Für H reicht es hingegen, 
den Eingang einfach offen zu lassen.

Bei Ansteuerung mit Tastern ist es deswegen sehr viel gebräuchlicher, 
den Taster vom Eingang nach GND zu schalten mit einem optionalen 
Pullup-Widerstand nach +5V. Natürlich liefert ein gedrückter Taster dann 
einen L Pegel.

Das mit den 2,5V ist vollkommener Schwachsinn. TTL erkennt ab 2,4V 
aufwärts H. Aber denn würde man für ein H den Eingang nicht auf 2,5V 
legen, sondern gleich auf 5V.

Und bei einem Gatter mit open-collector Ausgang muß natürlich entweder 
ein Pullup an den Ausgang oder die Last muß gegen +5V geschaltet werden.
Gast #4146526
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Es wäre praktisch, wenn Du VCC (die Strom-/Spannungsversorgung) auch an 
die passende Leiste (die rote) anschliesst - also rotes Kabel an rote 
Leiste. Lt. Foto packst Du VCC auf die GND-Leiste, an welcher nichts 
angeschlossen ist :-)
Gast #4146698
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Sandmann schrieb:
> Die ist garantiert auf der
> Minus- und der Plusleiste eingesteckt

Glaube ich nicht. Das würde schon eine ordentliche Löt-Feinmotorik 
erfordern  ... Da wäre wohl mit ziemlicher Sicherheit der Draht einmal 
um das Ende gewunden. Sicherungen mit ab Werk angelöteten Stiften für 
Steckbrett-Verwendung kenne ich nicht. Wenn ich mir die kunstvoll 
verbogenen Drähte der Widerstände so anschaue ...
#4146824
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Im ersten Moment dachte ich das es ein falscher
Anschluss ist.
Aber es handelt sich ja wohl sichtbar um einen (74) ´LS01 A?.
Ti hatte ja mal verschiedene Anschlussbelegungen.
(siehe Bild)
2,5V als (um-)Schaltspannung zu benutzen halte
ich aber auch als den groessten Schwachsinn den es gibt.
Gerade diese Spannung faellt ja in den "undefinierten" Bereich
oder schroffer ausgedrueckt in den "verbotenen Bereich".
Das ist ein Digitalschaltkreis...also entweder 5V als High
oder 0V als Low.
Das dieser Schaltkreis noch zusaetzlich (als Option" einen
oK-Ausgang hat ist eigentlich fast nebensaechlich.
(Low ist einfach Low, High ist halt undefiniert)

Gruss Asko.
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Gast #4146903
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Asko B. schrieb:

> Ti hatte ja mal verschiedene Anschlussbelegungen.
> (siehe Bild)

Interessant,und sehr übel, aber belanglos.
Die 74H-Serie war in freier Wildbahn kaum anzutreffen, denn wenn man 
wirklich Geschwindigkeit brauchte, nahm man die ebenfalls schon früh 
verfügbare 74S-Serie.
Der H-Serie war m.W. kein langes Leben beschieden, weil sie bald durch 
die LS-Serie mit günstigeren Daten abgelöst wurde.
Ich schätze, dass ich die 74H-ICs, denen ich tatsächlich begegnet bin, 
an einer Hand abzählen kann.

Was das Pinout angeht, so scheint es tatsächlich von allen drei 
Technologien (N, H, LS) jeweils 3 verschiedene Versionen im DIL-Gehäuse 
gegeben zu haben, siehe auch dieses Datenblatt in der Revision von 1985: 
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/270/500961_DS.pdf , aber ich 
kann mich nicht erinnern solchen Mist je in der Realität gesehen zu 
haben.

Der TE darf also ruhig darauf vertrauen, daß er den Chip richtig 
angeschlossen hat, mit 1Y an Pin1 und Vcc an Pin14.
Aber er hat natürlich die Innereien nicht verstanden, und das ist ihm 
hoffentlich anhand der obigen Daten und Bilder klar geworden.
OP #4147418
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Paul Baumann schrieb:
> Denk aber dran, daß ein LS-TTL-Schaltkreis standardmäßig bei H-Pegel am
> Ausgang nur 0,4mA liefern kann. Da leuchtet die LED auch nicht so
> richtig..
>
> MfG Paul

Danke für den Hinweis! Ich habe auch schon einen Transistor dazwischen 
geschaltet. Allerdings leuchtete dann auch nichts. Mit einem IC welches 
ODER Gatter enthielt, habe ich das aber auch schon so gehandhabt und da 
leuchtete die LED. Obwolh dieses auch TTL war.

MfG
Christian
OP #4147429
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Lutz H. schrieb:
> Die Eingangsschaltung zum Erzeugen de Low und Hight sieht auch sehr
> kreativ aus. Mal mit einem Spannungsmesser die Spannung bei nicht
> gedrückten und bei gedrücktem Schalter gemessen? (An den Punkten an
> denen der Draht hineingesteckt wurde.)

Ja, das habe ich schon gemacht. Bei nicht gedrückten Taster habe ich GND 
0 Volt und bei gedrückt etwas mehr als 3 Volt.

MfG

Christian
OP #4147431
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Sandmann schrieb:
> Dieter Frohnapfel schrieb:
>> Einen Kontakt kann ich da nicht erkennen ...
>
> Meinst Du, die Sicherung liegt nur so da? Die ist garantiert auf der
> Minus- und der Plusleiste eingesteckt und macht so die Verbindung
> zwischen beiden. Nicht schön, aber wirkungsvoll.

Genauso war es auch gedacht :-)
Ich bin da von der Minusleiste über die Sicherung auf die Plusleiste und 
habe von der Plusleiste dann meinen Abgriff gemacht. Und das ganze auch 
nachgemessen. Der IC hat auch seine Spannungsversorgung, wie im 
Datenblatt gewünscht.

MfG

Christian
#4147463
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Christian B. schrieb:
> Ich habe auch schon einen Transistor dazwischen
> geschaltet. Allerdings leuchtete dann auch nichts.

Ich zitiere mich selbst:

Paul Baumann schrieb:
> Es ist ein LS-TTL Baustein mit offenem Kollektor.

Dann zitiere ich jenen hier:

Axel Schwenke schrieb:
> Und bei einem Gatter mit open-collector Ausgang muß natürlich entweder
> ein Pullup an den Ausgang oder die Last muß gegen +5V geschaltet werden.

MfG Paul
OP #4147465
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Jetzt habe ich mal einige Ratschläge ausprobiert!
Unter anderem habe ich die LED über den Vorwiderstand direkt gegen +5V 
geschaltet. Und mit dem anderen Anschluss an den Ausgang des IC.

Auch die Spannungsteiler habe ich beseitigt und das ganze einmal mit 
Pullup Widerstand und einmal ohne (direkt gegen GND wie im Schaltplan zu 
sehen). Interessanterweise ist jetzt die Funktion des NOR gegeben!

Ich habe die LED auch wie vorher über Vorwiderstand 220 Ohm an den 
Ausgang angeschlossen und bin auf GND. Da tut sich dann gar nichts!

NACHTRAG:  Der IC heißt 74LS01N A

Mit freundlichen Grüßen,

Christian
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#4147472
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Christian B. schrieb:
> Ich habe die LED auch wie vorher über Vorwiderstand 220 Ohm an den
> Ausgang angeschlossen und bin auf GND. Da tut sich dann gar nichts!

...und ich zitiere mich bis zum Erbrechen:

Paul Baumann schrieb:
> Paul Baumann schrieb:
>> Es ist ein LS-TTL Baustein mit offenem Kollektor.

WIE soll sich da auch etwas tun? Du brückst mit der LED und deren 
Vorwiderstand nur die Kollektor-Emitter-Strecke des internen 
Transistors.
Weiter oben habe ich die Innenschaltung eines solchen Gatters gesandt.
Da siehst Du selber, was ich meine.

MfG Paul
OP #4147473
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Paul Baumann schrieb:
>
> WIE soll sich da auch etwas tun? Du brückst mit der LED und deren
> Vorwiderstand nur die Kollektor-Emitter-Strecke des internen
> Transistors.
> Weiter oben habe ich die Innenschaltung eines solchen Gatters gesandt.
> Da siehst Du selber, was ich meine.
>
> MfG Paul

Ich habe die LEd auch so geschaltet wie empfohlen. Also direkt gegen 
+5V. Und habe auch die Spannungsteiler entfernt. Siehe Schaltplan. Und 
habe jetzt die Funktion des NOR!!! Obwolh das eigentlich ein NAND sein 
sollte :-(

MfG

Chbristian
#4147483
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Christian B. schrieb:
> Und
> habe jetzt die Funktion des NOR!!! Obwolh das eigentlich ein NAND sein
> sollte :-(

Ich denke, daß Du Dich bei der Interpretation vom Leuchten der LED 
täuschen läßt und das als "H" deutest. Wenn die LED leuchtet, kommt aber 
aus dem Ausgang des Schaltkreises "L". Schreibe Dir mal die 
Wahrheitstabelle auf,
dann nehme ich an, daß Du siehst, was ich meine.

MfG Paul
OP #4147488
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Paul Baumann schrieb:
> Christian B. schrieb:
>>
>
> Ich denke, daß Du Dich bei der Interpretation vom Leuchten der LED
> täuschen läßt und das als "H" deutest. Wenn die LED leuchtet, kommt aber
> aus dem Ausgang des Schaltkreises "L". Schreibe Dir mal die
> Wahrheitstabelle auf,
> dann nehme ich an, daß Du siehst, was ich meine.
>
> MfG Paul

Danke für den Hinweis!

MfG Christian
OP #4147511
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Das mit der Wahrheitstabelle habe ich gemacht. Wenn ich alles umkehre 
komme ich auf ein. Das also ein gedrückter Taster LOW entspricht ein 
offener HIGH. Und auch das leuchten der LED anders interpretiere... Dann 
komme ich über sieben Umwege auf ein NAND.

Trotzdem ist das eine Kastatrophe. Wie bekomme ich das NAND sowie man es 
gewöhnt ist?

MfG Christian
OP #4147526
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Dieter Frohnapfel schrieb:
> Christian B. schrieb:
>> ch bin da von der Minusleiste über die Sicherung auf die Plusleiste und
>> habe von der Plusleiste dann meinen Abgriff gemacht.
>
> Kannst Du die Pins der Sicherung mal zeigen, mit denen Du diese auf das
> Steckbrett gesteckt hast. Würde mich interessieren ...

Hier bitte.
Die Sicherung habe ich aus einer Platine ausgelötet.

MfG

Christian
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OP #4147548
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Max H. schrieb:

>
>
> Die Taster nach +5V und mit einem nicht zu schwachen Pulldown.
>
>
>

Kannst du das genauer ausführen? Den PullUp am Ausgang habe ich, wie du 
in der Zeichnung beschrieben hast.

Ich habe folgendes aufgebaut.
1
 
2

3
                  +5V
4
                   |
5
                   |
6
               Widerstand
7
                   |
8
                   |
9
    Eingang IC -- Taster
10
                   |
11
                   |
12
                  GND

Allerdings habe ich hier nach wie vor die ODER Funktion!

Mfg

Christian
Gast #4147710
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Also das mit der Sicherung überzeugt mich zwar nicht (wegen der Kürze 
der Anschlussdrähte ... ob da ordentlich Kontakt im Steckbrett 
hergestellt wird ist für mich fraglich) - aber:

Ich habe das Ganze mal mit einem SN74LS03N nachgebaut. Die Drucktaster 
kann - zumindest ich - vergessen, da damit kein verlässlicher Kontakt 
herzustellen ist. Also schalte ich einfach mit den Verbindungsdrähten.

Pulldowns nach GND mit 1,5 KOhm an den Eingängen, Pullup mit 270 Ohm am 
Ausgang (wegen "open collector") nach VCC. Am Ausgang (und damit auch am 
Pullup) hängt direkt eine rote LED gegen GND.

Funktioniert prima gemäß Wahrheitstabelle aus dem Datenblatt. Nur wenn 
beide Eingänge (per Verbindungsdraht) mit VCC verbunden sind (natürlich 
zusätzlich zu den Pulldowns) - also beide Eingänge high-Pegel haben - 
geht die LED aus.
OP #4148605
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ENDLICH!!! GESCHAFT!!!

VIELEN LIEBEN DANK NOCH MAL AN ALLE!!!

War zwar ne schwere Geburt, dafür habe ich etwas gelernt!

Für die Pulldown Widerstände am Eingang habe ich 100 Ohm genommen. Im 
übrigen ging es bei mir auch mit den normalen Tastern. Für den Pullup am 
Ausgang habe ich 220 Ohm verwendet. Die LED habe ich direkt an den 
Ausgang --- Pullup angeschlossen.

Mit freundlichen Grüßen,

Christian
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Gast #4148620
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Christian B. schrieb:
> Für die Pulldown Widerstände am Eingang habe ich 100 Ohm genommen

Da reichen die 1,5 KOhm Widerstände vollkommen. Ist aber egal, wenn es 
Dir auf ein paar mA nicht ankommt. Nur zu groß (habe Anfangs 22 KOhm 
genommen) sollten die nicht sein - das funktioniert dann nicht mehr.

Übrigens eine interessante neue Spielart der Unterbringung der Sicherung 
:-) Ist an der Stelle aber (auch mit Kontakt) vollkommen unnütz, da die 
Kontaktleiste bis zur Mitte reicht ...
#4148691
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Deine Schaltung war schon so gemeint
1
           R     +------+     +5V
2
     +---[===]---|      |      |
3
     |           |      |      R
4
      / Taster   |      |      |
5
     |           | NAND |------+
6
    GND          |      |      |
7
           R     |      |     LED 
8
     +---[===]---|      |      |
9
     |           +------+      |
10
      / Taster                GND
11
     |
12
    GND
und wir interpretieren Taster gedrückt als '1' und LED leuchtet als '1'?

Wenn ja sieht so aus:
1
Taste   Eingang          Ausgang    LED
2
 A  B    A  B    A & B  !(A & B)
3

4
 0  0    H  H      H       L         0
5
 0  1    H  L      L       H         1
6
 1  0    L  H      L       H         1
7
 1  1    L  L      L       H         1
Das sieht für mich nach einem OR aus.


An Stelle der Tabelle kannst du auch De Morgan auch !(!A & !B) anwenden.
#4150179
Lesenswert?

@Christian
Die Sicherung wird nix bringen, da trotz Gruppierung, die Stromschienen 
durchgängig sind. Nur in der Mitte, wo der Abstand etwas größer und ein 
Symbol(W?) zu sehen ist, gibt's ne Unterbrechung!
Mit dem Durchgangsprüfer (LED & Vorwiderstand) testen. Spart Dir auch 
sinnlose Verbinder!

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