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20 Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik
gen. Da war zu Beginn dieser Zeitspanne
die Entwicklung und Verfeinerung der
modernen Halbleitertechnologie und bald
darauf die Bereitstellung immer konsequenter
durchdachter, integrierter elektro­
nischer Schaltungen (englisch: Integrated
Circuit, kurz: IC). Gerade diese integrierten
Schaltungen haben revolutionar gewirkt,
weil sie ganze Funktionskomplexe
zusammenfassen. Umfangreiche Anwendungsprobleme
konnen damit preisgunstig,
schnell und ohne viel zusatzlichen
Aufwand gelOst werden.
1.3.1 Die TTL-ICs
Von den integrierten Schaltungen lal3t sich
die Untergruppe der integrierten Digitalschaltungen
- und hier wiederum die
Digitalbausteine der TTL-Familie - besonders
leicht auch im Hobbybereich einsetzen.
TTL heil3t Transistor-Transistor­
Logik, und die so gefertigten Bausteine
haben die Bezeichnung 74XX, wobei XX
fur beliebige zwei- oder dreistellige Kenn­
zahlen steht. Die Digitalbausteine der Reihe
74XX sind unkompliziert in der
Handhabung, sehr robust (sie nehmen
meist sogar eine kurze Verpolung der Be­
triebsspannung nicht sonderlich ubel) und
sie sind - das ist besonders wichtig - in al­
Ien Elektronikgeschaften zu aul3erordentlich
gunstigen Preisen zu haben. Das
System der verschiedenen Digitalbausteinfunktionen
ist sehr umfangreich. Man
kann als Hobbybastler nicht einmal annahernd
die Moglichkeiten ausschOpfen, die
sich aus den angebotenen Bausteinvarianten
ergeben, aber die Baukastenphiloso­
phie bietet eine Chance: Wenn man sich
einmal mit den Grundzugen des 74XX-
Systems vertraut gemacht hat, kann man
der Phantasie bei der Suche nach neuen
Schaltungen freien Lauf lassen. Man benotigt
keine detaillierten Kenntnisse aus
der Elektronik, man mul3 keine Bauteilwerte
dimensionieren und berechnen kon­
nen - allein auf den logischen Aufbau
kommt es an.
1.3.2 Das Zusammenschalten
von 74XX-ICs
TTL-ICs der Reihe 74XX benotigen eine
stabile Spannungsversorgung von 5 Volt.
Zwischen ° und 5 Volt liegen auch die Einund
Ausgangsspannungen der Schaltglieder.
Am Eingang eines Digitalbausteins der
74XX-Serie wird ein elektrischer Zustand
als LOW-Signal identifiziert, wenn die
Eingangsspannung kleiner als +0,8 Volt
bleibt. Ais HIGH-Signal wird eine Eingangsspannung
erkannt, die hoher als
+ 2,0 Volt liegt. Der Bereich dazwischen
ist undefiniert, da man nicht genau sagen
kann, ob das Gatter HIGH oder LOW erkennen
wird. Man soUte eine solche Eingangsspannung
vermeiden.
Da digitale Bausteine auf digitale Eingangssignale
mit digitalen Ausgangssignalen
antworten mussen und diese wieder
von digitalen Bausteinen weiterverarbeitet
werden sollen, garantieren die Hersteller
der Reihe 74XX, dal3 ein LOW-Ausgangssignal
kleiner oder gleich + 0,4 Volt und
ein HIGH-Ausgangssignal grol3er als
+ 2,4 Volt ist. So wird eine sichere Funktion
auch unter massiven Stbreinflussen
gewahrleistet. Bild 1. 7 macht die Verhaltnisse
noch einmal grafisch deutlich.
Eine Spannung bezeichnet man in der
Elektronik auch als Potential. Daher wird
in Zukunft oft von HIGH- und LOW­
Potential oder von HIGH- und LOW-