TTL IC 7400

Last Updated on 8. Oktober 2026 by sfambach●Link-Status: OK

Vier Nand Gatter in einem IC. Mit dem ersten IC der TTL Serie, können weitere Grundschaltungen erstellt werden, so dass man nur eine Art von IC bräuchte. Dies machte das IC so vielfältig und beliebt in seiner Zeit. Leider ist die Zeit der TTL Bausteine vorüber, heute werden mehr diese meist durch kleine Controller ersetzt, die mit Software programmiert, komplexe Logiken abbilden können. Dennoch leitet dieser Baustein auch meine TTL Serie ein. Die Verwendung der Bausteine dient dem besseren Grundverständnis, was als Basis für komplexere Schaltungen oder auch für die Programmierung hilfreich ist. Auch ist nicht auszuschließen, dass solch ein Baustein einmal seine Anwendung mit einem Microcontroller findet, um beispielsweise weniger GPIOs zu benötigen. (Beispiel ODER Schaltung zweier Kollisions-Taster. Sobald einer gedrückt ist, besteht eine Kollision, es wird aber nur ein GPIO benötigt (Ich weiß geht auch ohne Baustein 😉 ).

Was ist ein TTL IC?●Link-Status: Unbekannt

Fakten

Schaltzeichen für NAND

Schaltplan

Wahrheitstabelle

Nand Gatter

#	1/2/3/4 A	1/2/3/4 B	1/2/3/4 Y	Erläuterung
1	0	0	1	Beide Eingänge auf LOW => Ausgang auf HIGH
2	1	0	1	Eingang A auf HIGH, B auf LOW => Ausgang bleibt HIGH
3	0	1	1	Eingang A auf LOW, B auf HIGH => Ausgang bleibt HIGH
4	1	1	0	Beide Eingänge auf HIGH => Ausgang auf LOW, einziger LOW Zustand

Logiktester

Datenblatt

https://www.ti.com/product/de-de/SN7400●Link-Status: OK

Anwendungsbereiche

• Aktivierung von ICs über Busadresse
• Eingabe Steuerung
• Logische Abfolgen

Ansichten

Schaltung

Test

Programm

/** AND function */
bool and(bool e1, bool e2){
    return e1 && e2;
}

/** Not function */
bool not(bool e1){
  return !e1;
}

/** NAND function */
bool nand(bool e1, bool e2){
  return not(and (e1,e2));
}

void main(){
  bool ausgang1 = nand(true, true); 
  bool ausgang2 = not(and(true, true));
  // do some output 
}

Probleme

Im Ruhezustand ist die rote LED aus

Nicht alle ICs ziehen automatisch die Eingänge auf Masse, um das Problem zu beheben, müssen Pulldown-Widerstände zwischen dem Eingang und Masse geschaltet werden. 1kOhm ist OK, kann auch mehr sein.

Sonstiges

NOT Schaltung

Für eine Not Schaltung werden zwei Eingänge eines NAND Gatters verbunden. Zum Beispiel verbindet man Pin 12 und 13, das an 12 anliegende Eingangssignal wird dann invertiert am Ausgang ausgegeben.

#	Eingang A (12)	B (13)	Ausgang Z (11)
1	1	=A	0	Eingang auf HIGH wird invertiert auf den Ausgang gegeben (LOW)
2	0	=A	1	Eingang auf LOW wird ebenfalls invertiert auf den Ausgang gegeben (HIGH)

AND Schaltung

Für die AND Schaltung werden zwei Gatter benötigt, eins als NAND und eins als NOT beschaltet.

#	A	B	C	D	Erläuterung
1	0	0	1	0	Beide Eingänge auf LOW Ausgang ist auch LOW
2	1	0	1	0	Eingang A auf HIGH, B auf LOW, Ausgang LOW
3	0	1	1	0	Eingang A auf LOW, B auf HIGH, Ausgang LOW
4	1	1	0	1	Beide Eingänge auf HIGH somit ist der Ausgang HIGH

OR Schaltung

Die Or Schaltung benötigt schon drei Gatter. Der Ausgang ist HIGH, sobald einer der Eingänge auf HIGH gelegt wird.

#	A	B	!A	!B	Z
1	0	0	1	1	0	Beide Eingänge auf LOW, Ausgang auf LOW
2	1	0	0	1	1	Eingang A auf HIGH und B auf LOW , Ausgang auf HIGH
3	0	1	1	0	1	Eingang A auf LOW und B auf HIGH, Ausgang auf HIGH
4	1	1	0	0	1	Beide Eingänge auf HIGH, Ausgang auf HIGH

NOR Schaltung

Natürlich ist auch ein NOR-Gatter Schaltung möglich. Hierfür muss ein weiteres Gatter hinzugefügt werden, um den Ausgang zu negieren. Ist einer der Eingänge auf HIGH, ist der Ausgang immer LOW

#	A	B	!A	!B	Z	Erläuterung
1	0	0	1	1	1	Beide Eingänge auf LOW, der Ausgang ist HIGH
2	1	0	0	1	0	Eingang A auf HIGH und B auf LOW , Ausgang auf LOW
3	0	1	1	0	0	Eingang A auf LOW und B auf HIGH, Ausgang auf LOW
4	1	1	0	0	0	Beide Eingänge auf HIGH, der Ausgang ist LOW

RS-FlipFlop

Mit den 4 Gattern des 7400 lässt sich auch ein RS-FlipFlop aufbauen. Der S(ets) und R(eset) Eingang müssen negiert werden und die Ausgänge jeweils auf einen Eingang rückgekoppelt werden. In der Simulation haben die Ausgänge initial einen undefinierten Zustand. In der Realität ist es entweder gesetzt oder zurückgesetzt. Das Interessante am RS Flipflop ist, dass der Zustand nach Lösen des S-Tasters erhalten bleibt und erst wieder mit Betätigung des R-Tasters zurückgesetzt wird. Somit können wir 1 Bit speichern.

Durch die Rückkopplung muss immer der Vorgänger Zustand mit betrachtet werden. Zum Beispiel wurde Set auf HIGH gesetzt und dann wieder auf LOW, bleibt Q1 HIGH.

#	S	R	!S	!R	Q1	!Q1	Erläuterung
1	0	0	1	1	*	*	Ausgangszustand
2	1	0	0	1	1	0	Set auf HIGH
3	0	0	1	1	1	0	Set gespeichert
4	0	1	1	0	0	1	Reset auf HIGH
5	0	0	1	1	0	1	Reset gespeichert
6	1	1	0	0	1	1	Unzulässiger Zustand
7	0	1	1	0	0	1	Reset wird gewählt
8	0	0	1	1	0	1	Reset gespeichert
9	1	1	0	0	1	1	Unzulässiger Zustand (2)
10	1	0	0	1	1	0	Set wird gewählt
11	0	0	1	1	1	0	Set Zustand gespeichert

Zustand 6, beide Eingänge auf HIGH, ist unzulässig. Der weitere Verlauf hängt davon ab, welcher der beiden Eingänge zuerst auf LOW gesetzt wird. Dies führt dazu, dass der jeweils andere zählt. Wird S zuerst auf LOW gesetzt, zählt der R Eingang somit ist !Q1 aktiv. Im umgekehrten Fall wird R zuerst auf LOW gesetzt, zählt der S Eingang und Q1 ist aktiv.

XNOR

Der Ausgang ist immer HIGH, wenn die Eingänge gleiches Potential haben (A=B= LOW od. A=B=HIGH). Für diese Schaltung benötigt man mehr als nur ein IC.

#	A	B	!A	!B	C	D
1	0	0	1	1	1	1
2	1	0	0	1	1	0
3	0	1	1	0	1	0
4	1	1	0	0	0	1

XOR

Beim XOR ist der Ausgang HIGH, wenn die Eingänge unterschiedlich sind. Für diese Schaltung benötigt man schon 1,5 ICs.

#	A	B	!A	!B	C	D
1	0	0	1	0	1	0
2	1	0	0	0	1	1
3	0	1	1	1	1	1
4	1	1	0	1	0	0

Platine gelötet

Ich bitte das Chaos auf der Platine zu entschuldigen, musste erstmal wieder Fähigkeiten abrufen, die ich Jahrzehnte nicht genutzt habe. Der Bauplan entspricht im Großen und Ganzen dem oben gezeigten. Die Jumper trennen die LEDs samt Schalter vom IC um andere Schaltungen aufbauen zu können. Ich betreibe die Platine übrigens mit 6V (4x 1,5v AAA Batterien).

Ich habe aus Versehen einen 16 Poligen IC Sockel verwendet. Auslöten war keine Option und die Brücke zur Masse wollte ich auch nicht mehr entfernen, so habe ich PIN 7 und 8 des Sockels einfach verbunden.

Ansicht

Materialliste (BOM)

Bauteil	Anzahl
LED Grün/Gelb/Rot (Können auch die gleiche Farbe haben)	3
Jumper (Rot, Grün und Gelb entsp. den LED Farben gewählt)	3
2 Polig Pins gerade	3
2 Polig Pins abgewinkelt für die Stromversorgung	1
7 Polig Pins für zusätzliche Verbindungen	3
Taster mit langen Drücker	2
1K Widerstand (Pulldown/Vorwiderstand für LED)	5
IC Sockel 14 Polig	1
Silberdraht für die Verbindungen auf der Rückseite	?
Lötzinn	?

NACHTRAG Wenn man die LEDs mit den Pulldownwiderständen in Reihe schaltet, kann man zwei Widerstände einsparen. Die Spannung von 3,5V (5V Versorgungsspannung -1,5V LED) am Eingang des ICs sollten ausreichen, um ein HIGH zu erzeugen.

Fazit

Ein faszinierendes IC. Sehr vielfältig in seiner Funktion. Mit ihm kann man durch Verwendung aller Gatter andere Grundlogiken wie AND, NOR, OR , NOT und sogar höhere Logiken wie ein R/S FlipFlop erstellen.

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Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/7400●Link-Status: OK

TTL-Code-Datenbank●Link-Status: OK

https://www.elektronik-kompendium.de●Link-Status: OK

https://sourceforge.net/projects/circuit●Link-Status: OK (Logik Simu, Verwende ich für meine Zeichnungen)

LogiSim – Schaltungssimulator●Link-Status: OK

https://logigator.com/editor●Link-Status: OK

Log