Aktivierbares NAND-Gatter SR-Latch: Bauteile, Design und Betrieb

Komponenten und Materialien

• 4011 Quad-NAND-Gatter (Radio Shack Katalog # 276-2411)
• Acht-Stelliger DIP-Schalter (Radio Shack Katalog # 275-1301)
• Zehn-Segment-Balkengraph-LED (Radio Shack Katalog # 276-081)
• 1 × 6-V-Batterie
• 3 × 10 kΩ Widerstände
• 2 × 470 Ω Widerstände

Wichtiger Hinweis: Der 4011 IC ist CMOS und hoch empfindlich gegen statische Entladung.

Querverweise

Lessons In Electric Circuits, Band 4, Kapitel 3: „Logikgatter“

Lessons In Electric Circuits, Band 4, Kapitel 10: „Multivibratoren“

Lernziel

Verstehen, wie ein aktivierbares Latch funktioniert und wie es mit NAND-Gattern implementiert wird.

Schaltplan

Aufbauillustration

Anleitung

Die Schaltung ersetzt das traditionelle NOR-Gatter-SR-Latch durch NAND-Gatter, was das gleiche logische Verhalten ergibt: Ein High am Set-Eingang treibt Q High, und ein High am Reset-Eingang treibt Q̅ High. Der zusätzliche Enable-Eingang fungiert als Gatter, das den Einfluss von Set und Reset erlaubt oder blockiert.

Wenn Enable High ist, verhält sich das Latch genau wie ein Standard-SR-Latch. Wenn Enable Low ist, werden sowohl Set als auch Reset ignoriert, und der Latch behält seinen vorherigen Zustand bei. Diese getaktete Konfiguration wird oft als getaktetes SR-Latch (Gated SR Latch) bezeichnet.

Obwohl ein getaktetes Latch mit zwei NOR-Gattern und zwei UND-Gattern gebaut werden kann, vereinfacht die Verwendung eines einzelnen 4011 ICs die Konstruktion, da alle vier NAND-Gatter zusammen verpackt sind.

Zugehöriges Arbeitsblatt

• Latch Circuits Worksheet