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Hi Leute,

ich möchte mir die Grundlagen von logischen Gattern aneignen. Da habe ich mir überlegt mir ein paar Transistoren, LEDs und Schalter zu kaufen, und dann die 7 Gatter selber zu bauen und diese dann evtl. kombinieren, etc. Ich will ein bisschen mehr Verständnis für diese Elementaren Schaltungen entwickeln, sodass ich z.B. mal einen 2bit Addierer bauen könnte.
Mein Wissen beschränkt sich auf den Schulunterricht (Gymnasium 10. Klasse, NTG :D)und einige Kosmos-Kästen, wobei die Erklärungen bei diesen Kästen ausschließlich darin liegt, zwei Schalter in Reihe zu schalten. Deswegen will ich keinen fertigen Kasten. Ich will die Eigentlichen Gatter rein mit Transistoren bauen, und nur die Eingänge der Gatter mit Schaltern realisieren.
Ich habe ein Labornetzteil zuhause, bis ca. 25V bei maximal 1 Ampere, das sollte reichen, denke ich.
Ich will keinen kompletten, fertigen Kasten, sondern habe eher daran gedacht, mir die Bauteile günstig einzeln zu kaufen. Ich hoffe das ist hier nicht verpönt.

Zum einen habe ich hier diese Transistoren gefunden. Da steht dahinter etwas von 160 V, das ist doch die maximal 'zulässige' Spannung oder? Die Schwellenspannung liegt bei diesem Transistor, so wie bei den meisten anderen auch, bei ca. 0,7 Volt oder? Also hier der Link von Reichelt, ich wollte 30 Stück bestellen:
http://www.reichelt.de/2N-Transistoren/2N-5551/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=2059&GROUPID=2879&artnr=2N+5551

Von diesen LEDs wollte ich 4 Stück bestellen;
http://www.reichelt.de/LEDs-standard-hell/SLK-5MM-RT/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=18153&GROUPID=3018&artnr=SLK+5MM+RT
Die sind auch in Ordnung oder?

Achja und wegen Widerständen. Brauch ich da überhaupt welche? Ich mein, ich kann ja die Spannung auf 2,5 Volt einstellen (das Vertragen die LED´s, und die Transistoren sind ja auch bis 160 V geeignet), dann bräuchte ich doch gar keine oder? Oder wie soll ich das machen? Ich weiß ja jetzt noch gar nicht welche Widerstände ich genau brauch. Oder soll ich mir ein Set bestellen? Wobei ich allerdings noch keines gefunden habe.

Ja dann brauch ich ja nur noch ein Steckboard und ein paar Verbinder oder? Sind da eigentlich eher die starren oder die flexiblen zu empfehlen? Und noch eine Frage, welche Schalter sind am besten, um sie zusammen mit dem Steckboard zu benutzen? Weil "normale" kann man ja kaum befestigen.

Ich weiß, das sind noch viele Fragen, aber ich wäre sehr dankbar, wenn Ihr mir helfen könntet.

Vielen vielen Dank,
Stefan

» und dann die 7 Gatter selber zu bauen
Diese Gatter sind ja nicht gerade die neuste Technik. Und ob es wirklich hilft, diese diskret aufzubauen...ich weiß ja nicht...

Bitte nicht falsch verstehen. Ich finde es gut, dass du dich mit den Grundlagen beschäftigen willst, aber zeitgemäß geht anders.
Nach der Entwicklung der fest verdrahteten Gatter wurden übrigens frei programmierbare Gatter (sogenannte PALs - Programmable Array Logic, bzw. CPLDs) entwicklet, aber auch diese sind natürlich längst überholt und wurden durch FPGAs ersetzt.

Solltest du die Gatter immer noch diskret aufbauen wollen, braucht du schon ein paar Transistoren.
http://www.ebay.de/itm/BC547B-50x-Transistor-NPN-45V-100mA-BC547-TO92-/290341478860?pt=Bauteile&hash=item4399b361cc

» etwas von 160 V, das ist doch die maximal 'zulässige' Spannung oder?
Um genau zu sein die zulässige Sperrspannung.

» Schwellenspannung liegt bei diesem Transistor, so wie bei den meisten anderen auch, bei ca. 0,7 Volt oder?
Ja, wenn du die Basis-Emitter Spannungs meinst.


» Von diesen LEDs wollte ich 4 Stück bestellen; Die sind auch in Ordnung oder?
Klar.
»
» Achja und wegen Widerständen. Brauch ich da überhaupt welche? Ich mein, ich
» kann ja die Spannung auf 2,5 Volt einstellen (das Vertragen die LED´s, und
» die Transistoren sind ja auch bis 160 V geeignet), dann bräuchte ich doch
» gar keine oder?
Für LEDs werden immer Widerstände benötigt (wenn man keine andere Konstantstromquelle hat).

» Oder soll ich mir ein Set bestellen?
Ja, mach das.
http://www.ebay.de/itm/610-Stuck-WIDERSTANDE-Sortiment-E12-1-Bauform-0207-/310215277236?pt=Bauteile&hash=item483a457ab4

Hi,
Logik-Gatter lassen sich aus aus Transistoren aufbauen.
Wenn es allerdings komplexer als Inverter oder Treiber wird, dann ist der Bauaufwand und damit die Fehlerquellen deutlich zu hoch als der Lerneffekt dabei.

Du kannst Dir z.B. ein 5V Computernetzteil / oder auch 12V besorgen - das ist eine gute und ungefährliche Stromquelle zur Versorgung der Schaltungen (Außer bei Kurzschluß!)

Transistoren kannst Du z.B. BC548 / BC549 besorgen - die können bis 100mA Treiben.
Für höhere Ströme bis 1A gibt es den BC333 oder ähnliche.

Widerstände brauchst Du für die LEDs z.B. an 5V mit begrenzung auf 20mA 220Ohm, 330Ohm und 470Ohm.
Als Vorwiderstände für z.B. Basis der Transistoren brauchst Du 1k, 2,2k, 10k oder 22k (für Logik).

Je nach beabsichtigtem Ruhestrom.
Schau mal nach den Beschreibungen von TTL oder ECL-Logik.

Für komplexere Experimente würde ich DIr zu der alten CMOS-4000er-Serie raten. Die sind nicht auf eine exakte Spannung von 5V angewiesen und können bis zu 16V vertragen. (Ein wenig gefiltert und stabilisiert sollte die Stromquelle aber schon sein.

Interessante Seite dazu:
http://www.cmos4000.de/funktionen.html
Einfach Funktion wie AND oder OR oder Inverter oder Shiftreg, Latch, FF oder so eingeben.

Dazu könnte für dich wein Steckboard interessant sein, auf dem Du schnell eine Schaltung zusammenstecken kannst.

Als Ein- oder Ausgabe empfehle ich Dir, einen kleinen Kasten aufzubauen, in dem z.B. 8 Schalter an den jeweiligen Ausgang +5V oder Masse über einen Widerstand von 1k legen. Dazu noch ein paar Taster, die einen 1k-Widerstand von +5V am Ausgang mit Masse verbinden.

Für die Anzeige kannst Du z.B. einen Treiberbaustein über Widerstände von 470Ohm und LEDs mit +5V verbinden (z.B. ULN2803)
Datenblätter der ICs oder Transistoren findest Du bei Datasheetcatalog.com
oder Alldatasheet.com

cu und viel Spass beim Basteln

St

» ich möchte mir die Grundlagen von logischen Gattern aneignen.

In einem anderen Thread habe ich geraten, den Conrad-Adventskalender 2013 zu kaufen.
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=195873&page=0&category=all&order=time

Dort geht es - nach einführenden Versuchen mit Batterie, LED und Vorwiderstand - vornehmlich um Versuche mit einem NAND-Gatter CD4093. Und um Logikschaltungen damit.
Die 9€95 sind gut angelegt und mit den dortigen Kenntnissen kannst du dann weiter entscheiden.
Geht es dir um den letzten Cent, kannst du auch die Anleitung kostenlos runterladen und die Teile (incl. Steckbrett) irgendwo anders bestellen. Und nein, ich suche dir jetzt keine Bezugsquelle, wo du das ganze für 9€75 bekommst)

Wenn du die grundlegenden Schaltungen mit fertigen Gattern der CD40xx Serie beherrscht, kannst du die auch mit Transistoren nachbauen - wenn das dann noch interessant für dich ist.


» dann die 7 Gatter selber zu bauen und diese dann evtl. kombinieren,

Da würde ich erst mit der Funktion von fertigen Gattern beginnen. Und danach mich beschäftigen, wie solche Gatter intern aufgebaut sind. Der interne Aufbau ist für CD40xx (CMOS Bausteine) sowie 74xx (TTL Bausteine) dokumentiert und wenn man möchte, kann man diese Gatter mit einzelnen FETs / Transistoren nachbauen.

hws