Логический элемент – это схема, реализующая логические операции И, ИЛИ, НЕ.
Рассмотрим реализацию логических элементов через электрические контактные схемы, знакомые из школьного курса физики. Контакты на схемах будем обозначать латинскими буквами.
1. Последовательное соединение контактов а в
а
2. Параллельное соединение контактов в
Составим таблицу зависимости состояния цепей от всевозможных комбинаций состояния контактов. Введем обозначения: 1-контакт замкнут, ток в цепи есть; 0-контакт разомкнут, тока в цепи нет.
| А | В | Состояние цепи с последовательным соединением | Состояние цепи с параллельным соединением |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Как видно, цепь с последовательным соединением соответствует логической операции И, т.к. ток в цепи появляется только при одновременном замыкании контактов А и В. цепь с параллельным соединением соответствует логической операции ИЛИ, т.к. ток в цепи появляется как при замыкании одного из контактов А или В, так и при одновременном их замыкании.
Логическая операция НЕ реализуется через контактную схему электромагнитного реле, принцип работы которого изучается в школьном курсе физики. Контакт неХ называется инверсией контакта Х; когда Х замкнут, неХ разомкнут, и наоборот.
Таблица истинности состояния инверсных контактов
| Х | неХ |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Любую электрическую схему можно разбить на цепочки из последовательно и параллельно соединенных контактов, которые мы назовем элементарными.
Упражнение 1. Разбейте на элементарные цепочки схемы на рис. 1 и рис. 1.
Решение. В схеме рис. 1 можно выделить цепи с последовательно соединенными контактами C,D,F и две параллельно соединенные цепи (1-цепь с контактами C,D,F; 2 –цепь с контактом А).
c d f b d
a
a c f
Рис. 1 Рис. 2
В схеме рис. 2 два параллельных соединения
B d
C И F
Которые объединяются последовательно с контактом А в одну схему.
Задачи
3.1. Определите вид и число элементарных цепочек в электрических цепях.
А) Х У б) В a d
неХ c e
в) с d f г) a
a b b
c
b d
д) c x
a неХ
Чтение электрических схем
Важно уметь читать электрические схемы, т.е. определять их состояние (есть ток или нет тока) в зависимости от состояния контактов при подключенном источнике тока.
Упражнение 2. Дана схема: х
z
У
Состояние контактов задаются таблицей, в которой используются введенные ранее обозначения: 0 – контакт разомкнут, 1 – контакт замкнут. Требуется заполнить колонку состояния схемы.
| х | у | z | Состояние схемы |
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 |
Решение. Первый случай (0; 1; 1). Замкнуты контакты У и Z, т.е. цепь для прохождения тока создана, состояние схемы –1. второй случай (1; 0; 1) аналогичен первому – ток будет проходить через замкнутые контакты Х и Z, состояние схемы –1. Третий случай (1; 1; 0), незамкнутый контакт Z создает обрыв в цепи, следовательно, ток проходить не будет, состояние схемы – 0.
Упражнение 3. В таблице задано состояние контактов схемы:
B a c
| | | ||||
 | |||||
неВ
| а | в | неВ | с | Состояние схемы |
| 1 | 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Требуется заполнить последний столбец таблицы
Решение. Первый случай (1; 1; 0; 1). Цепочка замкнутых контактов А, В, С создает путь для тока, состояние схемы – 1. Второй случай (1; 0; 1; 1). Верхняя цепочка параллельного соединения разорвана, но цепь для тока создается через замкнутый контакт неВ, в цепи будет ток, состояние схемы – 1. Третий случай (1; 1; 0; 0). Независимо от состояния контактов А, В, при разомкнутых контактах С и неВ тока в цепи не будет, состояние схемы – 0.
Задачи
3.2. Представьте, себе что к приведенным ниже схемам подключили источник питания и прибор для измерения тока., состояние контактов задается таблицей, определите показания прибора (есть ток или нет).
А)
| А | В | С | D | ток |
| 1 | 1 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
А В С
D 
Б)
| А | В | С | ток |
| 1 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 |
А
В
С
 | |
| А | неА | В | С |  ток
|
| 1 | 0 | 1 | 0 |      
|
| 0 | 1 | 0 | 0 |   
|
| 1 | 0 | 1 | 1 |
В)
В
А
Не А
г)
| А | неА | В | С | D | ток |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
А В
D C
неА
Дата: 2019-12-10, просмотров: 449.
