Fachkonzept - IC

Was ist ein IC?

Eine Macro-Aufnahme in das innere eines ICs

Ein Integrierter Schaltkreis (engl. integrated circuit) ist eine elektrische Schaltung die fest vergossen ist. Weil diese Schaltungen sehr sehr klein und empfindlich sind, werden sie zum Schutz in ein Kunststoffgehäuse gepackt. Die Schaltung besteht meist aus einer vielzahl von Transistoren, eine der größten Erfindungen des letzten Jahrtausends. Um so komplexer die Schaltung wird, desto mehr dieser Transistoren sind in einem IC untergebracht. Der Transistor ist wie ein Schalter der nicht von Hand, sondern elektrisch geschlossen bzw. geöffnet wird.

Sicherlich hast du schon einmal einen Computerprozessor gesehen. Was diese Prozessoren von unseren kleinen ICs, die wir hier verwenden werden, unterscheidet ist im Grunde nur die Komplexität im Inneren. Grundgatter hast du bereits im entsprechenden Teilabschnitt kennen gelernt. Hier wollen wir aus diesen Gattern eine Schaltung zusammenbauen. Wir bauen uns sozusagen eigene Hardware.

Ran an den Speck

Jetzt wollen wir uns endlich den Gattern widmen. Das erste Familienmitglied der 74xx-Familie ist das IC mit der Bezeichnung 74LS00. Die Nummer nach dem LS ist entscheidend dafür, welche Gatter in dem IC wie oft untergebracht wurden. In der Tabelle findest du einen kleinen Auszug der Typen dieser IC-Familie.

Typ Anzahl Beschreibung Datenblatt
00 4 2 Input NAND 74LS00
02 4 2 Input NOR 74LS02
04 6 Inverter 74LS04
08 4 2 Input AND 74LS08
32 4 2 Input OR 74LS32
47 1 BCD -> 7-Segment Decoder DM74LS47

Auf dem linken Bild siehst du ein IC ohne Beschriftung mit 14 Beinchen (man sagt dazu auch Pins). Das Bild auf der rechten Seite zeigt dir den inneren Aufbau eines 74LS00. Auf den beiden Bildern erkennt man genau welches Beinchen zu welchem Gatter führt. Die Pinbelegung des 74LS08 und des 74LS32 ist die Gleiche wie beim 74LS00. Beim 74LS02 und beim 74LS04 ist sie anders. Darum schaut man sich immer zu erst das Datenblatt eines ICs, mit dem man noch nicht gearbeitet hat an, bevor man mit dem Aufbauen loslegt.

Bild vom ICGatter im IC

Aufgabe 4

Klicke auf das Bild, um es zu vergrößern und baue den Aufbau auf deinem Steckbrett nach. Was soll die Schaltung tun? Tut sie es bei dir auch? Verzweifle nicht, wenn es nicht sofort funktioniert. Meistens hast du eine Leitung einfach falsch gelegt.

Zwei Taster sind mit den Eingängen eines der vier NAND Gattern des ICs verbunden.

Quellen

Foto: IC-Nahaufnahme - Urheber: Xoneca - Lizenz: public domain
Foto: SN7400N Gehäuse - Urheber: Stefan506 - Lizenz: CreativeCommons by-sa-3.0
Grafik: SN7400N Pin-Belegung - Urheber: Tosaka - Lizenz: CreativeCommons by-sa-3.0

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