NAND Gatter Transistor

 


 

Einleitung

Dem NAND Gatter liegt ein Transistor-Aufbau zu Grunde. Dieser besteht aus 4 Transistoren. Je nach Äußerer Beschaltung öffnen und schließen die Transistoren. Es entsteht ein Verhalten welches dem des NAND Gatters entspricht.

NAND Gatter einfach erklärt

 

 

 

 




 

Aufbau

Dem NAND Gatter liegt ein Transistor-Aufbau zu Grunde. Dieser besteht aus 4 Transistoren und sieht wie unten dargestellt aus.
2 NMOS Transistoren und 2 PMOS Transistoren.

 




 

Erklärung

Um das Verhalten dabei besser nachvollziehen zu können, hilft es die Wahrheitstabelle des NAND Gatters durchzugehen.

 
1. Fall: B=0 A=0 -> Y=1

Im ersten Fall wird A und B auf 0 also 0V gesetzt. Hierbei schließen die beiden oberen PMOS die beiden unteren NMOS öffnen.
Die vollen 5V fallen so über den beiden unteren NMOS ab, da diese wie 2 offene Schalter wirken. Die beiden oberen PMOS wirken wie geschlossene Schalter.
Am Ausgang fällt entsprechend 5V ab. Also der High-Pegel was entsprechend für eine 1 steht.

 
2. Fall: B=0 A=1 -> Y=1

Im zweiten Fall wird B auf 0 also 0V und A auf 1 also 5V gesetzt. Bei den beiden oberen PMOS öffnet der linke (A) und der rechte PMOS schließt (B).
Von den beiden unteren NMOS schließt A und der B öffnet.
Die vollen 5V fallen so über beim unteren B NMOS ab.
Am Ausgang fällt entsprechend 5V ab. Also der High-Pegel was entsprechend für eine 1 steht.

 
3. Fall: B=1 A=0 -> Y=1

Im dritten Fall wird B auf 1 also 5V und A auf 0 also 0V gesetzt. Bei den beiden oberen PMOS öffnet der rechte (B) und der linke PMOS schließt (A).
Von den beiden unteren NMOS schließt B und der A öffnet.
Die vollen 5V fallen so über beim unteren A NMOS ab.
Am Ausgang fällt entsprechend 5V ab. Also der High-Pegel was entsprechend für eine 1 steht.

 
4. Fall: B=1 A=1 -> Y=0

Im vierten Fall wird A und B auf 1 also 5V gesetzt. Hierbei öffnen die beiden oberen PMOS die beiden unteren NMOS schließen.
Die vollen 5V fallen so über den beiden oberen PMOS ab, da diese wie 2 offene Schalter wirken. Die beiden unteren NMOS wirken wie geschlossene Schalter. Über ihnen fällt entsprechend 0V ab.
Am Ausgang fällt entsprechend 0V ab. Also der Low-Pegel was entsprechend für eine 0 steht.