Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AND/OR Gatter mit Dioden ohne Eingänge


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von Mario S. (gelbesmammut)


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Hallo zusammen,

Ich stehen momentan vor eine frage auf die ich leider trotz längere 
suche keine wirkliche oder besser sicher richtige Antwort gefunden habe.
Vielleicht könnt ihr mir ja helfen, ich wäre um jeden tipp dankbar.

In einer Übung haben wir, in einer art Baukasten System, OR und AND 
gatter untersucht. Nun hatten wir folgenden aufbau:

-Ein "And Gatter" und ein "OR Gatter" mit 4 Eingängen.
-Die Ausgänge der Gatter wurden jeweils mit einer Diode verbunden.

-Die Eingänge der Gatter blieben unverbunden.

Resultat war das bei dem AND Gatter die Diode trotzdem geleuchtet hat 
beim OR Gatter nicht.
Mehr noch wenn man einen Schalter an einen der AND Eingänge 
angeschlossen hat und ihn anschaltet Leuchtete die Diode wenn man ihn 
ausschaltet geht sie aus.
Trennt man nun die Verbindung (Schalter zum Eingang des AND Gatters) 
wieder geht sie wieder an.

Ich weiß gerade wirklich nicht wie ich mir das erklären kann.
Mir fehlt einfach der richtige Ansatz.
Erster Gedanke war negativ Logic aber bin mir inzwischen eigentlich 
sicher das das quatsch ist.
Zweiter Gedanke war Pull up Widerstände allerdings bin ich mir halt auch 
da sehr unsicher und ich finde einfach kein ähnliches Fallbeispiel. 
Respektive wüsste ich nicht wie die Schaltung dann auszusehen hat.

vielen dank schon mal
GelbesMamut

von Mani W. (e-doc)


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Mario S. schrieb:
> -Ein "And Gatter" und ein "OR Gatter" mit 4 Eingängen.
> -Die Ausgänge der Gatter wurden jeweils mit einer Diode verbunden.

Ohne Pull Down Widerstände nehmen die hochohmigen Eingänge Netzbrumm
und dergleichen auf...

von Mani W. (e-doc)


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Der Pull Down Widerstand an jedem! Eingang sorgt für definierten
Massebezug, denn ohne Widerstände ergibt das eine Antenne für sämliche
Frequenzen...

Wenn Du jetzt die "Thrutable" (Wahrheitstabelle) von AND und OR
hernimmst, dann wird die Led immer dann leuchten, wenn?


Kannst Du es jetzt beantworten laut Schaltplan und diverser
Eingangszustände am AND bzw. OR ?


Ich hoffe, das hilft Dir...

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Mario S. schrieb:
> -Ein "And Gatter" und ein "OR Gatter" mit 4 Eingängen.
> -Die Ausgänge der Gatter wurden jeweils mit einer Diode verbunden.

Das macht man nicht! Wie mit einer Diode?

Mario S. schrieb:
> Erster Gedanke war negativ Logic aber bin mir inzwischen eigentlich
> sicher das das quatsch ist.

Das gibt es auch, ist aber ganz, ganz lange her.

Bitte konkret, was für eine Schaltung.

von Mani W. (e-doc)


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michael_ schrieb:
> Das macht man nicht! Wie mit einer Diode?

Meinen Schaltplan nicht gesehen?

von michael_ (Gast)


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Nein, hab ich nicht :-(
Ist trotzdem Murks.
Der TO muß schon sagen, wass für ein Baukasten das ist.
Welche Bausteine?

von Joachim B. (jar)


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Mani W. schrieb:
> Meinen Schaltplan nicht gesehen?

ja du rätselst

welche Diode leuchtet?

nu sag nicht Leuchtdiode denn davon schrieb der TO nichts!

(Glas)Dioden können zwar auch leuchten wenigstens 1x vielleicht, nur 
nicht aus einem AND oder OR Gatter

von Mani W. (e-doc)


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Gut!

Da es ja noch andere Arten der Darstellung gibt,
könnte der TO ja mal einen Schaltplan (Bauplan) zeigen,
damit wäre jetzt Allen gedient um sinnlose Diskussionen zu führen...

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Mario S. schrieb:
> In einer Übung haben wir, in einer art Baukasten System, OR und AND
> gatter untersucht.

Kann ja antikes Hochvolt-MOS oder was anderes sein.

von Teo D. (teoderix)


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Klingt nach nem Typischen Würfel Baukasten für Schuhlen.

Nur zu demonstration der Logik, nicht der Elektronik. Das is dann 
intern schon so aufgebaut, um keine fragen wegen eventueller 
Zusatzbeschaltug aufkommen zu lassen.
Wenn da nu die (Leucht)Dioden Logik nen Dreher hat, Lo stat Hi 
anzeigen?!
(KA, kann/will um die Uhrzeit der Prosa nich mehr sicher folgen)

von malsehen (Gast)


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Teo D. schrieb:
> (KA, kann/will um die Uhrzeit der Prosa nich mehr sicher folgen)

Klingt nach nem Typischen Würfel Baukasten für Schuhlen.

HiHiHi

von Teo D. (teoderix)


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malsehen schrieb:
> Klingt nach nem Typischen Würfel Baukasten für Schuhlen.
>
> HiHiHi

Glaub mir die verwende da nichts andres, fahr mal hin.
https://www.google.de/maps/place/Schuhlen,+15913+M%C3%A4rkische+Heide/data=!4m2!3m1!1s0x4707f059f7f4341d:0x5feb10b6d812b5ca?sa=X&ved=0ahUKEwji5fPSivzYAhXEUlAKHSlGA7UQ8gEIODAB


PS: :P

von Mario S. (gelbesmammut)


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Guten morgen an alle,

erst mal vielen dank für die vielen Antworten!

Zum Experimentier kasten, ja es ist ein ganz einfaches Stecksystem mit 
Logik Gattern, keine Transistoren oder ähnliches. Hab jetzt mal versucht 
Beschreibungen oder den internen aufbau der Gatter über die type Nummer 
zu finden kommt bei Google allerdings nichts... nicht mal ein Bild.
Die Dioden sind Normale Leuchtdiode.
Der Aufbau von "Mani w." ist leider so nicht ganz richtig. Jedes gatter 
hat seine eigene Leuchtdiode was allerdings keinen großen Unterschied 
macht denke ich.


Mani W. schrieb:
> Ohne Pull Down Widerstände nehmen die hochohmigen Eingänge Netzbrumm
> und dergleichen auf

Vielen dank für die Zeichnung!
also wenn ich das richtig verstehe diene die Pull Down Widerstände zur 
"Glättung" des Eingangssignals und sollten IMMER also von meinem Problem 
unabhängig eingebaut werden (Pull Up dann wenn man Standard HIGH 
angelegt haben möchte?)
Die Dioden schützen das Gatter vor Rückstrom?

Mani W. schrieb:
> Wenn Du jetzt die "Thrutable" (Wahrheitstabelle) von AND und OR
> hernimmst, dann wird die Led immer dann leuchten, wenn?

ein AND-Gatter hat doch nur Logisch "1" wenn ALLE Eingänge logisch "1" 
sind
sprich müsste jetzt nicht ohne schalter auch logisch "0" unten 
rauskommen ?

Kann es möglich sein das die Gatter so organisiert sind das wenn nicht 
alle Eingänge belegt sind, aus dem AND Gatter mit 4 Eingängen ein AND 
Gatter mit "x" Eingängen wird. Sprich wenn ich nur einen Schalter mit 
einem Eingang verbinde wäre es ein AND Gatter mit einem Eingang. Was 
zwar so gesehen totaler Quatsch wäre aber würde zuminderst das verhalten 
erklären.

von Joachim B. (jar)


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Mario S. schrieb:
> -Ein "And Gatter" und ein "OR Gatter" mit 4 Eingängen.
> -Die Ausgänge der Gatter wurden jeweils mit einer Diode verbunden.
Mario S. schrieb:
> -Die Eingänge der Gatter blieben unverbunden.

also offene Eingänge,
da ist das Ergebnis am Ausgang normalerweise zufällig weil die Eingänge 
bei CMOS floaten können!
ABER früher wurden gerne TTL genutzt die haben an Eingängen pullups

Mario S. schrieb:
> Die Dioden sind Normale Leuchtdiode.

hätte zur Erklärung in Beitrag 1. gehört : Dioden sind KEINE normalen 
Leuchtdioden
Diode oder Leuchtdiode -> 2 verschiedene Bauteile!

Mario S. schrieb:
> Jedes gatter
> hat seine eigene Leuchtdiode

das kann ja alles sein, den Ausgang anzeigen, das die 
Versorgungsspannung anliegt, nehmen wir mal an das soll den Ausgang 
zeigen

AND leuchtet, alle Eingänge haben intern pullup AND Bedingung erfüllt 
leuchtet.
OR alle Eingänge haben intern pullup OR Bedingung erfüllt, Bauteil 
kaputt
ODER
OR alle Eingänge haben intern KEINE pullup sie empfangen nichts OR 
Bedingung nicht erfüllt oder Bauteil kaputt

von Theor (Gast)


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@ Mario

Am besten Du machst ein Foto von dem Aufbau, den Bausteinen und auch dem 
Ordnungskasten oder der Verpackung. Dann kann vermutlich erstmal aus 
technischer Sicht ein Urteil fällen.

Das Problem ist, dass man im ersten Schritt schon spekulieren muss.

Nimmt man an, dass alle offenen Eingänge einen definierten Wert haben, 
dann ergibt sich, dass sowohl AND als auch OR den selben Wert am Ausgang 
haben - bzw. mit der LED anzeigen müssen.

Denn, unabhängig davon, ob nun positive oder negative Logik vorliegt
oder die LEDs für Wahr leuchten oder für Falsch, es gilt:

Falsch und  Falsch und  Falsch und  Falsch = Falsch
Falsch oder Falsch oder Falsch oder Falsch = Falsch

und

Wahr und  Wahr und  Wahr und  Wahr = Wahr
Wahr oder Wahr oder Wahr oder Wahr = Wahr

Beide Gatter sollten also den selben Wahrheitswert erzeugen.

Da das Deiner Beobachtung nach nicht der Fall ist, ergibt sich 
zunächst die Möglichkeit, dass die Eingänge im offenen Zustand keinen 
definierten Wert erhalten. Es ergeben sich aber zusätzlich so viele 
weitere Möglichkeiten und auch Fehlermöglichkeiten, dass die Antworten 
hier notgedrungen insgesamt spekulativ sein müssen. Die meisten davon, 
werden Dir, wenn ich wiederum über Deinen Kenntnisstand spekuliere, 
nichts sagen.

Gib uns also mehr konkrete Informationen. Das einfachste werden die oben 
erwähnten Fotos sein.


Kleiner Hinweis noch: Pull-Up oder Pull-Down Widerstände dienen nicht 
der "Glättung". Das ist etwas ganz anderes.
Sie dienen dazu, wie in den Antworten auch wörtlich gesagt, dazu, einem 
offenen Eingang einen definierten Pegel zu geben. Das bei deren 
Abwesenheit in der Luft befindliche Wechselfelder den Eingang 
beeinflussen, hat nichts damit zu tun, dass die Widerstände, die daraus 
entstehenden Pegel "glätten". Sie werden, entweder an den Minus- oder 
den Pluspol der Stromversorgung angeschlossen.

von Peter D. (peda)


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Mario S. schrieb:
> Zum Experimentier kasten, ja es ist ein ganz einfaches Stecksystem mit
> Logik Gattern

Dann müßte man nur noch wissen, wie die Innenschaltung der Bausteine 
aussieht.
Die ANDs sollten interne Pullups und die ORs Pulldowns haben. Nur dann 
sind offenene Eingänge auf definiertem Pegel.

von Mani W. (e-doc)


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Habe jetzt Deine Schaltung umgezeichnet, wie Du sie beschrieben hast...


Mario S. schrieb:
> also wenn ich das richtig verstehe diene die Pull Down Widerstände zur
> "Glättung" des Eingangssignals und sollten IMMER also von meinem Problem
> unabhängig eingebaut werden

Nicht zur Glättung, sondern zur Definierung eines Potentials, in diesem
Fall Masse (Ground)...

Das heißt, beim AND (UND) müssen alle Eingänge auf 1 (High, positiv)
liegen, damit der Ausgang 1 (High, positiv) wird und somit die LED
über den Vorwiderstand (Strombegrenzung der LED) leuchtet...

Sind ein oder mehrere Eingänge durch die Pull Down Widerstände auf
0 (Low, Ground, Masse), sprich ohne positives Eingangssignal,
dann leuchtet die LED nicht...


Beim OR (ODER) muss mindestens ein Eingang 1 (High, positiv) sein,
dann ist auch der Ausgang 1 (High, positiv) und die betreffende LED
leuchtet...

Die positive Spannung an den Eingängen sollte nicht die
Betriebsspannung überschreiten (sonst defekter IC)...

von Mani W. (e-doc)


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Hier mal Schaltungen eines AND und OR Gatters, jeweils mit Pull Down
oder Pull Up...

von Mani W. (e-doc)


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Und hier die Schaltungen des AND und OR, wobei die LED gegen +5 Volt
geschaltet ist...

Jetzt kannst Du einmal Pull Down Widerstände nehmen, und im
anderen Fall Pull Up Widerstände...

Was sind dann die Zustände?


Ich hoffe, dass Dir das weiter hilft...

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