Wired-AND-Verknüpfung
Eine Wired-AND-Verknüpfung (englisch für verdrahtetes UND), selten auch Phantom-AND-Verknüpfung genannt, kommt in der digitalen Schaltungstechnik vor, wenn zwei oder mehrere Ausgänge so miteinander verbunden werden, dass die Schaltung wie ein Und-Gatter (engl. AND) wirkt. Für diese Verknüpfung ist häufig keine zusätzliche, aktive Hardware notwendig, weil spezielle Konfigurationen der Logik-Ausgänge verwendet werden wie Open-Collector- bzw. Open-Drain-Ausgänge.
Allgemein wird diese Art der Logikverknüpfung auch als verdrahtete Logik (oder engl. als wired logic) bezeichnet. Direkt mit diesem Schaltungsaufbau ist die Wired-OR-Technologie verwandt. Im Unterschied zur Wired-OR-Logik sind die Ausgangstransistoren high-aktiv angesteuert. Am Widerstand kann der Logikpegel direkt abgegriffen werden. Im Unterschied zur Wired-OR-Verknüpfung ist bei der Wired-AND-Verknüpfung keine Negation des Ausgangssignals erforderlich.
Die Wired-AND-Verknüpfung lässt sich in positiver Digital-Logik (logischer Zustand 1 entspricht etwa der positiven Versorgungsspannung) im einfachsten Fall durch Dioden erreichen, deren Kathoden als Eingänge dienen, wie in nebenstehender Abbildung die Anschlüsse A und B. Die zusammen geschalteten und über einen Widerstand an Versorgungsspannung liegenden Anoden erzeugen am Ausgang C nur dann eine logische 1 am Ausgang, wenn an allen Eingängen ebenfalls logisch 1 anliegt.
Eine andere Schaltungsvariante in positiver Digital-Logik nutzt bei Feldeffekttransistoren Open-Drain-Ausgänge und bei Bipolartransistoren Open-Collector-Ausgängen, die ebenfalls zusammen geschaltet über einen Widerstand an Versorgungsspannung liegen. Sind alle Transistoren in diesen Ausgängen gesperrt (logisch 1), so führt der Ausgang ebenfalls 1, was der logischen UND-Funktion entspricht.
Die Wired-AND-Verknüpfung ist ähnlich wie die Wired-OR-Verknüpfung, welche ein logisches Oder-Gatter bildet. Durch Nicht-Gatter und die Anwendung der De Morgansche Gesetze können diese beiden Varianten ineinander übergeführt werden.
Die Anwendung der Wired-AND-Verknüpfung erstreckt sich auf die Bereiche der digitalen Bauelemente in Standard-Technologie, der digitalen Bauelemente in ECL-Technologie und auf analoge Komparatoren mit digitalen Schaltausgängen. Die Beschreibung zu den Applikationen in den drei Technologien ist jeweils unter der Wired-OR-Technologie zu finden.
Als die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) neu auf den Markt kam, wurden noch teilweise Geber in Reihe oder auch parallel verdrahtet, um (teure) Eingangskarten einzusparen. Solche Verknüpfungen bezeichnet man als Phantom-UND bzw. als Phantom-ODER. Im Programm sind diese nicht dokumentiert oder erkennbar. Heute wird diese Art der Verschaltung nicht mehr verwendet, da SPS mit einer ausreichenden Anzahl von logischen Eingängen und Ausgängen erhältlich sind.
Literatur
- Ulrich Tietze, Cristoph Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik. 12. Auflage. Springer, 2002, ISBN 3-540-42849-6.
- Klaus Beuth: Digitaltechnik. 10. Auflage. Vogel, 1998, ISBN 3-8023-1755-6.
- Manfred Seifart, Helmut Beikirch: Digitale Schaltungen. 5. Auflage. Technik, 1998, ISBN 3-341-01198-6.