Theoretische und technische Informatik - ganz praktisch - Letzte Aktivität in CMO-AF

Beantwortet: Alternativlösung

Fri, 02 Feb 2018 17:20:37 +0000

Nein! Sie sollen doch die Schaltung in CMOS realisieren.

Antwort bearbeitet: Alternativlösung

Sun, 07 Feb 2016 06:14:17 +0000

Hallo,

ja, deine Lösung passt auch.

Die Musterlösung ist lediglich noch etwas ökonomischer, weil sie zwei Bauteile weniger benötigt ;)

Gruß

Max (Tutor)

Beantwortet: woher kommt die rechte Reihenschaltung?

Tue, 12 Jan 2016 12:54:26 +0000

Hallo,

wenn du die Schaltung direkt vor der Ausgabe zu f meinst, das ist ein sogenannter Inverter. Du hast bis dahin die Funktion (¬a ∧ ¬b) dargestellt und musst dies irgendwie verneinen also daraus ein ¬(¬a ∧ ¬b) machen. Dieser Inverter (die letzte "Reihenschaltung") macht genau das, es verneint alles was vorher war.

Ich hoffe das hilft.

Viele Grüße,

Marc (Tutor)

Kommentiert: Alternativlösung

Wed, 14 Jan 2015 22:21:45 +0000

Habe die Frage im Thread "gleiche Frage - Alternativlösung" beantwortet, da dort auch die Grafik mit dem alternativen Lösungsvorschlag vorhanden ist und man die Erklärung, warum diese Lösung nicht funktioniert, somit hoffentlich besser versteht!

Gruß, Janine (Tutorin)

Beantwortet: gleiche Frage - Alternativlösung

Wed, 14 Jan 2015 22:18:53 +0000

Hallo!

Im Prinzip hast du dir durch deinen Kommentar die Frage bereits selbst beantwortet:

In der Praxis beruhen Transistorschaltungen auf dem Ausgleich von Potenzialdiffenzen, die einen kurzen Stromfluss bewirken. VDD und GND haben unterschiedliche Potenziale, dh. VDD hat auf dem Wert "1" (zB. 5 Volt) und GND auf dem Wert "0" (0 Volt). Damit deine Schaltung nun funktioniert, müssen zum einen die Transistoren leitend sein, und zum anderen muss dadurch ein Stormfluss in Folge eines Potenzialausgleichs stattfinden. Genau das ist das Problem, wenn du nMOS-Transistoren an VDD und pMOS-Transistoren an GND anschließt:

nMOS-Transistoren sind leitend, wenn an ihrem Eingang der Wert "1" anliegt ( in deiner Schatung also zB. a = 1). Ist dies der Fall, so findet jedoch trotzdem kein Stromfluss statt, da der Transistor ja an VDD = 1 anliegt, weshalb keine Potenzialdifferenz vorliegt und damit auch kein Potenzialausgleich stattfinden kann.

Dies gilt analog bei pMOS-Transistoren: Diese sind leitend für den Eingangswert 0. Verbindest du sie dann aber mit GND, so passiert wegen der fehlenden Potentialdifferenz wieder nichts, obwohl der pMOS-Transistor "offen" ist.

Deshalb: nMOS- Transistoren mit GND und pMOS-Transistoren mit VDD verbinden - dann ist auch die nötige Potenzialdifferenz vorhanden, sobald die Transistoren durchlässig sind!

Ich hoffe, ich konnte dir helfen!

Gruß, Janine (Tutorin)

Beantwortet: Denkfehler

Mon, 12 Jan 2015 17:26:49 +0000

stimmt :) .Danke

Beantwortet: Alternativlösung

Mon, 12 Jan 2015 09:34:20 +0000

Ich habe grade mal versucht die Cmos Schaltung nach deiner Beschreibung zu malen und kann keinen Fehler finden. Da du die Eingangsignale negierst ist der Ausdruck nun war, sobald A und B nicht gleichzeitig wahr sind. Hierfür sorgen deine beiden parallel geschalteten pMos Transistoren.

Es ist ziemlich schwer deine Schaltung als richtig einzuordnen ohne sie gesehen zu haben. Hast du mal versucht mit einer Wahrheitstabelle alle Eingaben zu prüfen?

Beantwortet: Boolschen Term umformen für die Erstellung der Schaltung?

Sat, 01 Nov 2014 11:32:07 +0000

Du musst dir eben, bevor du deine Schaltung zeichnest, überlegen, ob du deine PMOS-Schalter bei VDD auf durchlässig schalten möchtest, wenn am Eingang eine 0 anliegt (dann musst du nicht invertieren) oder wenn eine 1 anliegt (in diesem Fall musst du invertieren). Beim Beispiel a v b möchtest du ja deine PMOS Tranisistoren genau auf durchlässig stellen, wenn entweder a oder b eins sind. Da PMOS Transistoren allerdings bei einer null auf durchlässig schalten, musst du die Formel dementsprechend negieren und auch in der Schaltung dann einen Inverter einbauen.

Viele Grüße

Lukas (Tutor)

Beantwortet: NMOS und PMOS

Sat, 01 Nov 2014 11:30:40 +0000

Hallo,

ich glaube, du missverstehst die Funktionsweise von Transistoren. Das Signal am Gate, also am Eingang auf der Fläche, wird nie durchgeleitet, sondern bestimmt lediglich das Schaltverhalten. Entsprechend kann bei deiner Zeichnung der NMOS-transistor ganz rechts auch nichts weiterleiten. Durchgeleitet werden lediglich das große und das kleine Potential VDD bzw. GND (oder 1 bzw. 0).

Am einfachsten ist es, bei CMOS-Schaltungen die Funktionen umzuformen in bekannte Bausteine (NAND, NOR, NOT), und nur eine Seite zu bauen. Die zweite Seite ergibt sich einfach als Komplement der ersten.

Nehmen wir hier einfach mal die obere Seite. Damit eine 1 durchgeleitet werden kann, muss entweder a oder b eins sein (oder beide). Mit einer 1 als Steuersignal lässt sich aber eine 1 aufgrund der geringen Spannungsdifferenz nicht ausreichend gut weiterleiten. Also wendet man die deMorgansche Regel an (s. Lösung). Nun gilt, dass die 1 dann weitergeleitet wird, wenn a und b beide 0 sind. Ganz am Ende muss halt noch eine Invertierung stattfinden, allerdings erfolgt dies durch ein Standardgitter, das man sich gut merken kann.

Damit also die 1 nur durchgeleitet wird, wenn a und b beide 0 sind, müssen wir zwei PMOS-Transistoren in Reihe schalten.

Die untere Seite ist dann nur noch das Komplement. Wenn oben zwei PMOS-Gatter in Reihe stehen, müssen unten zwei NMOS-Gatter parallel geschaltet werden.

Die Invertierung des nun eigentlich falschrum gelgegenen Signals erfolgt durch das Standard-NOT-Gatter (s. Vorlesungsfolien) ganz am Ende.

Ich hoffe, das hat deine Frage beantwortet.

Viele Grüße

Philippe (Tutor)