Vědět víc - vzdělávací portál pro zvídavé


Obvody pro funkci NAND

Slide

Pojďme se podívat na realizaci jednoduché logické funkce pomocí relé a tranzistorů. Jedná se o funkci NAND, která je často používána v konstrukci počítačů. Důvodem je její jednoduchá realizace pomocí relé či tranzistorů, a tedy i jednodušší integrovaný obvod. 

Logická funkce pracuje se dvěma vstupy. Výstup bude vždy jedničkový s výjimkou případu, kdy budou jedničkové oba vstupy. Jedná se o negaci funkce AND (funkce AND bude mít na výstupu jedničku pouze v případě, kdy bude jedničkové oba vstupy – A AND B).

Podívejme se na první obrázek, kde je relé.

Je-li na vstupu A nízké napětí (0), relé nesepne a na výstup je tak přivedeno napětí 5V. Přivedeme-li na vstup A vyšší napětí (1), relé sepne a na výstup se tak vyšší napětí nedostane. Ještě tu však je vstup B, který má rovněž své relé a funguje stejně. 

Pouze v případě, že na oba vstupy přivedeme vyšší napětí (0), na výstupu nic nenaměříme, a jeho hodnota tak bude rovněž 0.

Zapojení s tranzistory funguje podobně. Tranzistory u vstupů A a B jsou otevřené - mají na bázi (střední vývod) vždy kladné napětí. Je-li na obou vstupech (A i B) vyšší napětí (1), dojde k otevření tranzistoru vpravo a tím se na výstupu objeví napětí nízké (0). Je-li alespoň na jednom ze vstupů logická 0 (nízké napětí), tranzistor vpravo se neotevře a na výstupu tak bude logická 1 (vyšší napětí).

Tranzistorový obvod je použit v integrovaném obvodě, který obsahuje celkem 4 členy NAND. Na obrázku vidíme jejich značku. Členy NAND je možné skládat do větších celků a buď je integrovat v jednom velkém obvodě (mikroprocesoru, paměťovém čipu nebo jiném integrovaném obvodě) nebo vytvořit několik menších integrovaných obvodů, které můžeme sami vhodně kombinovat do větších celků.