Logische schakelingen

Transcriptie

1 Logische schakelingen Logische schakelingen Stel: we maken een schakeling met twee schakelaars en één lamp. Dan kunnen we dat op de volgende manieren doen: We maken een serieschakeling van de twee schakelaars: 230 V 0 V 1

2 We maken een parallelschakeling van de twee schakelaars: 230 V 0 V In de serieschakeling is het logisch dat we alleen de lamp aankrijgen als beide schakelaars ingeschakeld zijn. ls maar één van beide schakelaars uit staat, brandt de lamp niet. In de parallelschakeling brandt de lamp als één van de twee schakelaars ingeschakeld is. Pas als beide schakelaars uitgeschakeld zijn, is de lamp uit. ij schakelingen met schakelaars en een lamp is heel logisch te beredeneren wat het gevolg is van het omzetten van een schakelaar. We noemen dit dan ook logische schakelingen. Logische schakelingen worden vooral gebruikt voor de besturing van machines. 2

3 Serieschakeling = EN ij de serieschakeling van de twee schakelaars gaat de lamp pas aan als schakelaar ingeschakeld is EN schakelaar ingeschakeld is. We noemen dit dan ook een EN-schakeling. Elke serieschakeling van schakelaars is een EN-schakeling. ls voorbeeld een serieschakeling van drie schakelaars, en C. Wanneer gaat lamp branden? Kijk maar op het schema. De lamp gaat pas branden als alle drie de schakelaars zijn ingeschakeld. 230 V C 0 V 3

4 We gaan het wat korter opschrijven en er later zelfs makkelijk mee rekenen. Daarom gebruiken we de volgende regels: We noemen een ingeschakelde schakelaar 1 en een uitgeschakelde schakelaar 0. ls de lamp brandt zeggen we de lamp is 1 en als de lamp uit is, is de lamp 0 In plaats van het woord EN, gebruiken we het symbool & De formule wordt dan: & & C = ij de EN-functie is het zo dat het antwoord pas 1 is, als alle schakelaars een 1 geven. ls één van de schakelaars een 0 is, is = 0. 4

5 EN-poort met waarheidstabel In plaats van schakelaars geven we meestal een blokje aan. We noemen zo n blokje een poort. ls het blokje een serieschakeling voorstelt, dan heet dit blokje een EN-poort. Een EN-poort kan meerdere ingangen hebben, maar heeft altijd maar één uitgang. C & We gaan nu eens alle mogelijkheden bekijken. Dat doen we in een tabel. Zo n tabel wordt een waarheidstabel genoemd. In de tabel geven we onder de letter de mogelijke standen van schakelaar aan. Die standen zijn 0 of 1. Dat doen we voor alle schakelaars in alle mogelijke combinaties. In de kolom geven we aan of de lamp brandt. Staat er in de kolom een 0, dan brandt de lamp niet en staat er een 1, dan brandt de lamp wel. C We zien in de tabel duidelijk dat de lamp alleen brandt als alle drie de schakelaars zijn ingeschakeld. 5

6 Oefenen met de EN-poort en de waarheidstabel Maak eerst voor jezelf de opdrachten op deze pagina en ga pas daarna verder naar de volgende pagina. Daar kun je nakijken of je het goed gedaan hebt. Teken zelf een EN-poort met twee ingangen. Vul daarna onderstaande waarheidstabel verder in:

7 De EN-poort met twee ingangen ziet er als volgt uit: & En hier is de waarheidstabel van deze EN-poort:

8 OF-poort met waarheidstabel De serieschakeling van contacten hebben we omgezet naar een EN-poort. Zo kunnen we ook de parallelschakeling omzetten naar een poort. De parallelschakeling is een OF-poort. Een OF-poort kan meerdere ingangen hebben, maar heeft altijd maar één uitgang. C 1 We gaan nu eens alle mogelijkheden bekijken. Dat doen we weer in een waarheidstabel voor een OF-poort met drie ingangen: C We zien in de tabel duidelijk dat de lamp brandt als minstens één van de drie schakelaars is ingeschakeld. 8

9 Oefenen met de OF-poort en de waarheidstabel Maak eerst voor jezelf de opdrachten op deze pagina en ga pas daarna verder naar de volgende pagina. Daar kun je nakijken of je het goed gedaan hebt. Teken zelf een OF-poort met twee ingangen. Vul daarna onderstaande waarheidstabel verder in:

10 De OF-poort met twee ingangen ziet er als volgt uit: 1 En hier is de waarheidstabel van deze OF-poort:

11 Verbreekcontact Met contacten kunnen we een serieschakelingen en parallelschakelingen maken. In een volgende les wordt dat verder uitgewerkt. Er is nog één punt dat niet besproken is. Tot nu toe hebben we alleen maakcontacten in de schakeling verwerkt. Maar hoe zit het dan met verbreekcontacten? Een verbreekcontact wordt bij logische schakeling gezien als een soort tegengesteld maakcontact. Eerst maar even als voorbeeld het lampje in de koelkast. Dit lampje brandt als de schakelaar niet wordt bediend (koelkastdeur open). Zodra de schakelaar wordt bediend, gaat de lamp uit. 230 V 0 V We noemen de schakelaar weer en de lamp weer. De rusttoestand van de schakelaar noemen we 0. ls de schakelaar wordt ingedrukt heet dat 1. De waarheidstabel ziet er nu als volgt uit: De schakelaar met het verbreekcontact heeft dus precies de omgekeerde werking van een schakelaar met een maakcontact. 11

12 NIET-poort Stel dat we een serieschakeling hebben van een maakcontact en een verbreekcontact. De lamp brandt dan als we schakelaar wel bedienen en schakelaar niet bedienen. 230 V 0 V In een tekening met poorten moeten we het verbreekcontact dan ombouwen naar niet-een-maakcontact. Dat doen we met een NIET-poort. Deze wordt ook wel inverter genoemd. De NIET-poort ziet er als volgt uit: 1 12

13 De waarheidstabel van de NIET-poort is:

14 Eenvoudige combinaties We kunnen de verschillende poorten gaan combineren tot grote en lastige logische schakelingen. Het is belangrijk dat je steeds goed blijft zien dat elke grote schakeling is opgebouwd uit maar drie soorten poorten: EN-poorten, OF-poorten en NIET-poorten. Je kunt steeds elk stukje schakeling apart blijven bekijken. lleen dan is de werking goed te volgen. Voorbeeld 1 Een schakeling bestaat uit twee contacten: een verbreekcontact en een maakcontact. De lamp gaat branden als contact niet wordt bediend of als contact wel wordt bediend. Controleer dat met de tekening! Is de werking van de schakeling duidelijk? 230 V 0 V ls we dat met poorten aangeven, dan hebben een OF-poort nodig voor de parallelschakeling, maar ook een NIET-poort voor het omzetten van het verbreekcontact naar een maakcontact. De schakeling ziet er dan als volgt uit:

15 De waarheidstabel van deze schakeling is: Y Vergelijk de kolommen, en met de schakeling. Volgens de waarheidstabel is de lamp alleen uit als schakelaar wel wordt ingedrukt en schakelaar niet wordt ingedrukt. Klopt dat? 15