Poarta logică NAND este o combinație de poartă logică digitală AND și poartă NOT conectate între ele în serie.

Poarta NAND (NOT - AND) are o ieșire care este în mod normal la nivelul logic "1" și este "LOW" la nivelul logic "0" atunci când toate intrările sunt la nivel logic "1". Poarta logică NAND este forma inversă sau „complementară“ a porții AND pe care am văzut-o mai înainte.

Echivalența porții logice NAND

Expresia logică sau Booleană dată pentru o poartă NAND logică este cea pentru adunarea logică, care este opusă porții AND și pe care o realizează pe complementul intrărilor. Expresia booleană pentru o poartă logică NAND este desemnată printr-un singur punct (.), cu o linie sau overline ( ‾‾ ) peste expresie pentru a semnifica NOT sau negația logică a porții NAND, oferindu-ne expresia Booleană:

Atunci putem defini funcționarea unei porți logice digitale NAND cu 2 intrări ca fiind:

"Dacă fie A sau B NU sunt adevărate, atunci Q este adevărat"

Poarta NAND cu tranzistor

O simplă poartă logică NAND cu 2 intrări poate fi construită utilizând comutatoare tranzistor-rezistor RTL conectate împreună, după cum se arată mai jos, cu intrările conectate direct la bazele tranzistoarelor. Fiecare tranzistor trebuie să fie cut-off „OFF“ pentru o ieșire la Q.

Porțile logice NAND sunt disponibile prin intermediul circuitelor digitale pentru a produce funcția logică dorită și li se dă un simbol a cărui formă este cea a unei porți standard AND cu un cerculeț, denumit uneori "bubble inversion" la ieșirea sa pentru a reprezenta simbolul porții NOT cu funcționarea logică a porții NAND dată ca:

Poarta logică digitală "NAND"

Poartă logică NAND cu 2 intrări

Poarta logică NAND cu 3 intrări

Ca și în cazul funcției AND văzute anterior, funcția NAND poate avea, de asemenea, orice număr de intrări individuale și sunt disponibile în comerț IC-uri cu porți NAND în tipuri standard de 2, 3 sau 4 intrări. Dacă sunt necesare intrări suplimentare, atunci porțile NAND standard pot fi legate împreună pentru a oferi mai multe intrări.

O funcție NAND cu 4 intrări

Expresia booleană pentru această poartă logică NAND cu 4 intrări va fi prin urmare:

Dacă numărul de intrări necesare este impar, orice intrare "neutilizată" poate fi menținută HIGH prin conectarea directă la sursa de alimentare cu ajutorul rezistoarelor "pull-up" potrivite.

Funcția porții logice NAND funcția este uneori cunoscută ca funcția Stroke Sheffer și este notată cu o bară verticală sau cu operatorul săgeată în sus, de exemplu, A NAND B = A|B sau A↑B.

Poarta NAND "universală"

Poarta logică NAND este în general considerată ca o poartă „universală“, deoarece este unul dintre tipurile de poartă logică cel mai frecvent utilizat. Porțile NAND pot fi, de asemenea, folosite pentru a produce orice alt tip de funcție de poartă logică, iar în practică, poarta NAND formează baza celor mai practice circuite logice.

Prin conectarea lor în diferite combinații, cele trei tipuri de porți de bază ale funcțiilor AND, OR și NOT pot fi formate folosind doar NAND, de exemplu:

Diferite porți logice folosind numai porți NAND

Pe lângă cele trei tipuri comune de mai sus, porțile Ex-OR, Ex-NOR și standard NOR pot fi formate utilizând numai porți individuale NAND.

IC-urile cu porți logice digitale NAND disponibile în mod obișnuit includ:

TTL Logic NAND Gates

• 74LS00 Quad cu 2 intrări

• 74LS10 Triplă cu 3 intrări

• 74LS20 Dual cu 4 intrări

• 74LS30 Single 8-intrări

CMOS Logic NAND Gates

• CD4011 Quad cu 2 intrări

• CD4023 Triplă cu 3 intrări

• CD4012 Dual cu 4 intrări

7400 Quad 2-input Logic NAND Gate

În următorul tutorial despre Digital Logic Gates, vom analiza funcția porții logice digitale NOR utilizată atât în ​​circuitele logice TTL cât și în cele CMOS, precum și în tabelele adevăr și definire în algebră Booleană.