Grundlagen der Digitaltechnik - Ing. H. Heuermann - FH Aachen

VI
Inhaltsverzeichnis
3.2 Aufstellung logischer Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.1 Das Karnaugh-Diagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3 Abgeleitete Grundfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4 Elektronische Schaltnetzwerke 31
4.1 Elektronische Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.1 Der ideale Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.2 Der reale Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.1.3 Der Schaltinverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.1.4 Schaltnetzwerke mit Einheits-Schaltern . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.1.5 Schaltnetzwerke mit komplementären Schaltern . . . . . . . . . . . . 37
4.2 Schaltungstechnische Realisierung mit Bipolartransistoren . . . . . . . . . . 39
4.2.1 Schaltungstechnische Grundlagen zur Diode . . . . . . . . . . . . . . 39
4.2.2 Schaltungstechnische Grundlagen zu Bipolartransistoren . . . . . . . 39
4.2.3 Transistor-Transistor-Logik (TTL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.2.3.1 Open-Collector-Ausgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.2.3.2 Tristate-Ausgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3 Schaltungstechnische Realisierung mit MOS-Transistoren . . . . . . . . . . . 47
4.3.1 Aufbau der MOS-Transistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4 Schaltverhalten von CMOS-Invertern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.5 CMOS-Transmission-Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.6 Elektronische Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.6.1 Grundschaltungen der Differenzverstärker . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.6.2 Gleichtakt- und Differenzverstärkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.6.3 Grundlagen der Operationsverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.6.4 Digital-/Analog-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.6.5 Analog/Digital-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.7 CMOS-Schaltwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.7.1 Das RS-Flip-Flop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.7.2 Das statische D-Flip-Flop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.7.3 Das dynamische D-FF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.7.4 N-Bit Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.7.5 Das JK-Flip-Flop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5 Digitale Speicher 77
5.1 Der Nur-Lese-Speicher (ROM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.1.1 Dekoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78