Rezolvarea porții de bază logică

4. Scheme logice, instructiuni de control - Curs programare începători (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Rezolvarea porții de bază logică

Circuite digitale


Intrebarea 1

Practică de numărare: numără de la zero la treizeci și unu în binar, octal și hexazecimal:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nu există răspunsuri date aici - comparați cu colegii de clasă!

Note:

Pentru a familiariza studenții cu aceste sisteme de numere "ciudate", îmi place să încep fiecare zi de instruire a circuitului digital cu practică de numărare. Elevii trebuie să fie fluenți în aceste sisteme de numerotare până la terminarea studierii circuitelor digitale!

O sugestie oferită studenților pentru a le ajuta să vadă modele în secvențele de numărare este "pad" numerele cu numerele de conducere, astfel încât toate numerele să aibă același număr de caractere. De exemplu, în loc să scrieți "10" pentru numărul binar doi, scrieți "00010". În acest fel, tiparele ciclului de caractere (în special binare, în cazul cărora fiecare biți succesiv de mare valoare are jumătate din frecvența celui anterior acestuia) devin mai evident pentru a vedea.

intrebarea 2

Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit de poartă logică va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Ieșirea porții de tip U 2 U nu reușește:
Ieșirea porții invertorului U 3 este scăzută:
Ieșirea porții AND U 1 nu reușește mare:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Ieșirea porții OR sau U 2 nu este scăzută: ieșirea porții U 4 blocată în starea de jos.
Ieșirea porții invertorului U 3 este scăzută: ieșirea porții U 4 blocată în stare scăzută.
Ieșirea porții AND U 1 nu este mare: ieșirea porții U 4 pur și simplu egală cu (D), nicio altă intrare nu are niciun efect asupra ieșirii U 4 .

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 3

Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit de poartă logică va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Ieșirea porții AND U 2 nu reușește:
Ieșirea porții AND U 2 nu reușește mare:
Ieșirea porții invertorului U 1 nu reușește:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Ieșirea porții AND U 2 nu este scăzută: ieșirea porții U 3 blocată în stare ridicată.
Ieșirea porții AND U 2 nu este ridicată: ieșirea porții U 3 pur și simplu egală cu (C), nicio altă intrare nu are nici un efect asupra ieșirii U 3 .
Ieșirea porții invertorului U 1 nu reușește: ieșirea porții U 3 blocată în stare ridicată.

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 4

Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit de poartă logică va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Ieșirea porții NAND U 2 nu reușește:
Ieșirea tamponului U 3 nu reușește:
Ieșirea porții NOR U 1 nu reușește:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Ieșirea porții NAND U 2 nu reușește: ieșirea porții U 4 blocată în stare scăzută.
Ieșirea tamponului U 3 nu reușește: ieșirea porții U 4 blocată în stare scăzută.
Ieșirea porții NOR U 1 nu este mare: ieșirea porții U 4 pur și simplu egală cu (C) D, nici o altă intrare nu are niciun efect asupra ieșirii U 4 .

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 5

Acest circuit ar trebui să energizeze o lampă atunci când tensiunea de intrare (V in ) se încadrează între cele două tensiuni de referință setate de R pot1 și R pot2 . Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Comparator U 1 ieșire nu reușește:
Comparator U 1 ieșire nu reușește mare:
Comparator U 2 ieșire nu reușește:
Comparator U 2 ieșire nu reușește mare:
Sârmă de conectare V DD la R pot1 nu se deschide:

Pentru fiecare dintre aceste condiții, explicați de ce se vor produce efectele rezultate.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Comparatorul U 1 ieșire eșuează: Lampa se aprinde atunci când V în > V ref (joasă), chiar dacă V în > V ref (mare) .
Comparator U 1 ieșire nu reușește mare: Lampa se activează numai atunci când V în <V ref (scăzut) .
Comparatorul U 2 ieșire nu reușește: Lampa se activează numai atunci când V în > V ref (mare) .
Comparatorul U 2 ieșire nu reușește mare: Lampa se aprinde atunci când V în <V ref (mare), chiar dacă V în <V ref (scăzut) .
Conectarea sârmei V DD la R pot1 nu se deschide: Lampa refuză să se aprindă.

Note:

Scopul acestei întrebări este abordarea domeniului de depanare a circuitelor dintr-o perspectivă de a ști ce este vina, mai degrabă decât să știm doar ce sunt simptomele. Deși aceasta nu este neapărat o perspectivă realistă, aceasta îi ajută pe elevi să construiască cunoștințele fundamentale necesare pentru a diagnostica un circuit defect din datele empirice. Întrebări precum acest lucru ar trebui să fie urmate (în cele din urmă) de alte întrebări care îi cer elevilor să identifice greșelile posibile pe baza măsurătorilor.

Întrebarea 6

Acest circuit trebuie să alimenteze lampa verde atunci când tensiunea de intrare (V in ) se încadrează între cele două tensiuni de referință setate de R pot1 și R pot2 și energizează lampa roșie atunci când tensiunea de intrare depășește ambele tensiuni de referință. Cu toate acestea, ceva nu este în regulă cu acest circuit: lampa verde funcționează exact așa cum ar trebui, dar lampa roșie nu se aprinde niciodată când se presupune că aceasta ar trebui.

Un tehnician decide să înlocuiască lampa roșie, considerând că este arsă. Acest lucru, din păcate, nu rezolvă problema. Identificați două posibile defecțiuni ale componentelor care ar putea explica această problemă și descrieți pașii suplimentari de diagnosticare pe care îi veți lua pentru a determina natura exactă a defecțiunii.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

U 3 și Q 1 sunt componentele cele mai suspecte, având în vedere comportamentul circuitului. Vă voi lăsa să vă dați seama ce să măsoară în continuare!

Note:

Discutați răspunsurile elevilor dvs. la această întrebare și strategiile de depanare. Ultima parte a întrebării, în care studenții sunt rugați să explice ce vor face în continuare, este cea mai importantă parte!

Întrebarea 7

Un tehnician decide să verifice o poartă suspectă cu trei intrări ȘI folosind un pulsator logic. Ea atinge pulsatorul logic la fiecare intrare a porții AND, în timp ce caută un semnal pulsator la ieșire cu o sondă logică.

Indiferent de punctul de test de intrare (TP1, TP2 sau TP3), ea impulsuri, totuși, punctul de testare a ieșirii (TP4) citește întotdeauna scăzut. Acest lucru dovedește că poarta ȘI este defectă "# 7"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Poarta ȘI poate fi rea, sau poate fi bună. Testul așa cum este descris este neconcludent.

Următoarele întrebări: ce ar trebui verificat pentru a face procedura de testare descrisă valabilă?

Note:

Aceasta este o întrebare foarte practică, deoarece cere studenților să analizeze cu atenție ce ar trebui să facă o poartă cu trei intrări ȘI în condiții normale și cum să stabilească un test care este într-adevăr valid.

Întrebarea 8

Identificați fiecare dintre aceste porți logice după nume și completați tabelele de adevăr ale acestora:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Pentru a familiariza elevii cu tipurile de porți logice standard, îmi place să le dau practică cu mese de identificare și adevăr în fiecare zi. Elevii trebuie să fie capabili să recunoască aceste tipuri de porți logice dintr-o privire, altfel vor avea dificultăți în analizarea circuitelor care le folosesc.

Întrebarea 9

Identificați cel puțin două erori în acest circuit simplu de poartă logică care ar putea duce la eșecul său de ieșire în starea logică "scăzută":

Asigurați-vă că explicați de ce defecțiunile propuse ar duce la scăderea producției.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tranzistor Q 1 nu a fost scurtat (colector la emițător)
Tranzistor Q 2 nu a fost scurtat (colector la emițător)
Linia de intrare A este scurtcircuitată la masă
Linia de intrare B este scurtcircuitată la masă
Rezistența R nu a reușit să se deschidă

Următoarea întrebare: deși toate aceste erori ar determina scăderea producției, nu toate ar duce la scăderea producției în același mod. Explicați acest lucru.

Note:

Discutați răspunsurile studenților cu toți cei din clasă și raționamentul lor în spatele lor.

Întrebarea 10

Explicați de ce plasarea componentelor sensibile statice (cum ar fi circuitele integrate CMOS) într-un bloc de spumă conductivă le protejează împotriva deteriorării cauzate de ESD și de ce această protecție există chiar dacă întregul bloc de spumă (cu cip) este adus la un potențial ridicat respectul față de solul pământului.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Spuma conductivă face ca știfturile electrice să fie comune una cu cealaltă, astfel încât să nu apară o diferență semnificativă de tensiune între oricare dintre cele două știfturi ale componentei.

Note:

Puteți să subliniați acest principiu afirmând elevilor dvs. că puteți merge până la o bucată de spumă conductivă cu o mulțime de chips-uri CMOS inserate în ea și o atingeți cu degetul încărcat static, fără nici un prejudiciu. Chiar dacă atrageți o scânteie între degetul dvs. și spuma (sau orice știft de cip lipit în spumă), chips-urile vor fi protejate, deoarece nu au nici o tensiune între pinii lor.

Întrebarea 11

Pentru o adevărată poartă TTL (nu CMOS de mare viteză), care este starea logică implicită a unei linii de intrare care este lăsată flotantă (nici conectată la V CC, nici la sol) "# ​​11"> Reveal răspuns Ascunde răspuns

Intrările TTL plutitoare, în general, își asumă o stare "ridicată" datorită rețelei de diodă de direcție / rezistență pe stadiul de intrare al fiecărui circuit de poartă.

Note:

Răspunsul dat nu oferă detalii suficiente pentru a explica de ce testele TTL tind să plutească la înălțime, așadar vă recomand să afișați o schemă internă de TTL pentru elevii dvs. pentru a analiza și a comenta în clasă.

Întrebarea 12

Ce stare logică presupune în mod natural o intrare portabilă CMOS? Cum se compară acest lucru cu TTL tradițional?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O porta CMOS plutitoare nu presupune nici o stare logica definita! Starea logică a intrării unei porți CMOS plutitoare este nedeterminată.

Următoarea întrebare: ce stare presupune o intrare plutitoare pentru o poartă logică CMOS de mare viteză (74HCxx), care este proiectată pentru a fi un upgrade / înlocuire pentru porțile tradiționale TTL?

Note:

Cereți studenților dvs. să explice răspunsul lor pe baza unei analize a elementelor interne ale unei porți CMOS, comparativ cu interiorul unei porți TTL. Memorizarea nu este suficient de bună - elevii trebuie să înțeleagă de ce aceste familii logice diferite se comportă așa cum o fac.

Întrebarea 13

În calitate de instructor de electronică, am ocazia să văd o mulțime de greșeli creative făcute de studenți, deoarece învață să construiască circuite. O greșeală foarte obișnuită făcută în construcția circuitului CMOS se manifestă în comportament neregulat: circuitul poate funcționa corect pentru o perioadă de timp, dar brusc și la întâmplare se oprește. Apoi, doar dacă fluturați mâna lângă circuit, începe să lucreze din nou!

Această problemă este predominantă în zilele în care umiditatea atmosferică este scăzută, iar încărcările electrice statice se acumulează cu ușurință pe obiecte și pe oameni. Explicați ce fel de eroare de cablare CMOS ar determina o poartă logică alimentată să se comporte erratic datorită câmpurilor electrice statice din apropiere și care este soluția potrivită pentru această problemă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Această problemă clasică este cauzată de o lipsă a rezistențelor de tragere sau de împrăștiere pe intrările de poartă CMOS.

Note:

Elevii cred că sunt un vrăjitor, fiind capabil să depaneze circuitele CMOS doar dacă mișcă mâna lângă ei. Nu, eu sunt doar înțelept în căile de eroare comună a elevilor!

Întrebarea 14

Explicați de ce intervalul de tensiune al sursei de alimentare admisibile pentru o adevărată poartă logică TTL (nu pentru viteza superioară CMOS) este atât de îngustă. Care este intervalul tipic de tensiuni de alimentare pentru o adevărată poartă TTL și de ce nu poate acest tip de poarta logică să opereze dintr-o gamă mai largă de tensiuni cum ar fi porțile CMOS?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Datorită cerințelor de polarizare a tranzistorilor bipolari constituenți, circuitele TTL necesită o tensiune mult mai apropiată de reglaj de alimentare decât CMOS. Vă voi lăsa să cercetați ce este această gamă tipică!

Note:

Multe dintre circuitele logice vechi 74xx și 74LSxx sunt considerate învechite, dar pot fi totuși găsite într-o mulțime de echipamente de operare! Nu este neobișnuit ca studenții să caute în mod eronat fișele tehnice ale unei familii logice mai noi, cum ar fi 74HCxx, care are cerințe diferite de alimentare cu energie decât TTL tradiționale. Fiți pregătiți să elaborați diferența (diferențele) dintre aceste familii IC dacă și când studenții dvs. întâmpină această confuzie!

Întrebarea 15

Sondele logice sunt instrumente utile pentru depanarea circuitelor cu circuite logice digitale, dar cu siguranță există limitări. De exemplu, în acest circuit simplu, o sondă logică va da citiri corecte "înaltă" și "joasă" la punctul de testare 1 (TP1), dar va citi întotdeauna "scăzut" (chiar și atunci când LED-ul este aprins) (TP2):

Acum, evident, ieșirea porții este "ridicată" atunci când LED-ul este pornit, altfel nu ar primi suficientă tensiune pentru a ilumina. De ce atunci o sondă logică nu reușește să indice o stare logică ridicată la TP2 "# 15"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Nu voi da răspunsul aici, dar are ceva de a face cu tensiuni de nivel logic CMOS adecvate.

Următoarea întrebare: acest circuit LED este destul de simplu și scenariul aproape proastă, deoarece prezența LED-urilor face ca starea logică la TP1 și TP2 să fie superfluă! Vă puteți gândi la orice alt circuit sau situație în care o lectură similară falsă poate fi afișată de o sondă logică - unde starea logică nu a fost făcută evidentă vizuală de prezența unui LED?

Note:

Este ușor pentru studenți să treacă cu vederea limitele unei sonde logice și să uite de fapt ceea ce o face să spună "înaltă" sau "scăzută" la măsurarea unui nivel logic. De aceea, în circuitele de viteză mică prefer să folosesc un voltmetru digital bun, mai degrabă decât o probă logică pentru a discerne stările logice. Cu ajutorul unui voltmetru, puteți vedea exact nivelul de tensiune și puteți determina dacă starea logică este sau nu marginală.

Întrebarea 16

Un instrument util de testare pentru detectarea defectelor prin circuite poarta digitale este un pulsator logic . Explicați ce este și dați un exemplu de utilizare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Deoarece majoritatea manualelor electronice digitale discută pulsatorul logic împreună cu sonde logice, vă voi lăsa să faceți cercetările aici și să le împărtășiți colegilor și instructorilor ceea ce ați găsit!

Note:

Elevii se pot întreba cum poate pulsatorul logic să suprascrie starea de ieșire a oricărei porți la care este conectat. Răspunsul are de-a face cu timpul scurt pe care o funcționează un pulsator și de impedanța scăzută a impulsorului (în comparație cu impedanța relativ mare a ieșirii porții suprasaturate).

Întrebarea 17

Un tehnician utilizează un pulsator logic pentru a forța starea logică a firului care leagă două porți împreună:

Ce poartă sau porți încercăm prin plasarea pulsatorului în această poziție "# 17"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

În această locație, pulsatorul este configurat pentru a testa poarta U 1 . Va trebui să folosim o sondă logică cu capacitatea de indicație "puls" pe ieșirea din U 1 pentru a finaliza testul.

Impulsorul necesită o conexiune la pământ, astfel încât să poată conduce curentul în sau în afara circuitului supus încercării. Fără legătura la sol, nu ar exista o cale completă pentru curent și pulsatorul nu ar fi capabil să "suprascrie" starea de ieșire a porții NOR.

Următoarea întrebare: ce stare logică ar trebui să fie cea de-a doua intrare a porții NAND pentru acest test? Explică de ce.

Note:

Punctul pe care încerc să-l transmit cu această întrebare este că forțarea unei ieșiri a unei porți ridicate sau joase cu un pulsator logic nu ne spune nimic despre acea poartă. Utilizăm un pulsator pentru a suprascrie ieșirile porților pentru a testa funcția porților care primesc acel semnal. Cu alte cuvinte, folosim un impuls pentru a testa porțile "în aval" de unde pulsatorul intră în contact cu circuitul.

Întrebarea 18

În acest circuit, un comparator este configurat pentru a detecta dacă temperatura exterioară sau interioară este mai mare și pornește un ventilator de răcire când condițiile sunt corecte. Prezintă modul în care funcționarea acestui circuit va fi afectată ca urmare a următoarelor defecțiuni. Luați în considerare fiecare defecțiune independent (adică unul câte unul, fără multiple defecte):

Comparator U 1 ieșire nu reușește:
NAND ieșire U 2 ieșire nu reușește:
NAND ieșire U 2 ieșire nu reușește mare:
Tranzistor Q 1 nu reușește să fie scurtcircuitat (scurgeri la sursă):
Rezistor R 2 nu funcționează deschis:
Termistor R 3 nu funcționează deschis:
Rezistorul R 4 nu se deschide:
Capete de lipire (scurt) pe termistor R 1 :
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Comparatorul U 1 ieșire eșuează: Fanul nu pornește niciodată.
Ieșirea NAND U 2 nu reușește: ventilatorul rămâne întotdeauna pornit.
NAND ieșire U 2 nu reușește mare: ventilatorul nu pornește niciodată.
Tranzistorul Q 1 nu este scurtcircuitat (scurgeri la sursă): Ventilatorul rămâne întotdeauna pornit.
Rezistor R 2 nu funcționează: Fanul nu pornește niciodată.
Termistor R 3 nu funcționează deschis: Fanul nu pornește niciodată.
Rezistorul R 4 nu se deschide: ventilatorul rămâne întotdeauna pornit.
Portul de lipire (scurt) pe termistor R 1 : Fanul nu pornește niciodată.

Următoarele întrebări: nu sursa Q1 sau chiuveta "note ascunse"> Note:

Întrebările de acest gen ajută elevii să-și îmbunătățească abilitățile de depanare, forțându-i să gândească prin consecințele fiecărei posibilități. Acesta este un pas esențial în depanare și necesită o înțelegere fermă a funcției circuitului.

Întrebarea 19

Ieșirea următorului circuit de poartă este întotdeauna scăzută, indiferent de starea în care se află comutatoarele de intrare. Să presupunem că porțile logice CMOS sunt folosite aici:

Identificați care dintre aceste posibilități ar putea constitui o ieșire întotdeauna scăzută:

Rezultatul U 1 blocat într-o stare înaltă
Rezultatul U 1 blocat într-o stare scăzută
R 1 a eșuat
Comutatorul C a eșuat
Comutatorul B a eșuat
Comutatorul A nu a fost scurtat
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Numai aceste două posibilități pot reprezenta rezultatul întotdeauna scăzut:

Rezultatul U 1 blocat într-o stare scăzută
Comutatorul C a eșuat

Următoarea întrebare: determinați ce ar face fiecare dintre celelalte defecțiuni circuitului.

Note:

Întrebările de acest gen ajută elevii să-și îmbunătățească abilitățile de depanare, forțându-i să gândească prin consecințele fiecărei posibilități. Acesta este un pas esențial în depanare și necesită o înțelegere fermă a funcției circuitului.

Dacă un student sugerează că întrerupătorul B, care nu a reușit să funcționeze, ar putea duce la scăderea producției, ele sunt fie neînțelegeri în privința funcționării unei porți OR, fie presupun că întrerupătorul A nu a reușit nici să se deschidă (sau să se întâmple altceva care să păstreze intrarea A scăzut tot timpul ). Găsesc acest tip de presupunere frecvent la elevii noi pentru depanare: presupunând mai multe defecțiuni. În timp ce mai multe defecțiuni nu sunt imposibile, acestea sunt mai puțin probabile decât singurele defecte. Prin urmare, tehnicianul bun caută mai întâi un singur defect capabil să contabilizeze toate stările observate înainte de a căuta combinații (mai puțin probabile) de defecte. Aceasta este o aplicație practică a aparatului Razcam.

Întrebarea 20

Ieșirea următorului circuit de poartă este întotdeauna ridicată, indiferent de starea în care se află comutatoarele de intrare. Să presupunem că porțile logice CMOS sunt folosite aici:

Identificați care dintre aceste posibilități ar putea reprezenta rezultatul întotdeauna ridicat:

Rezultatul U 1 blocat într-o stare înaltă
Rezultatul U 2 blocat într-o stare înaltă
R 1 a eșuat
R 2 nu a fost scurtat
R 3 nu a fost scurtat
Comutatorul A nu a putut fi deschis
Comutatorul B a eșuat
Comutatorul C nu a fost scurtat
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Numai aceste trei posibilități pot determina ieșirea întotdeauna ridicată:

R 1 a eșuat
R 3 nu a fost scurtat
Comutatorul B a eșuat

Note:

Întrebările de acest gen ajută elevii să-și îmbunătățească abilitățile de depanare, forțându-i să gândească prin consecințele fiecărei posibilități. Acesta este un pas esențial în depanare și necesită o înțelegere fermă a funcției circuitului.

Întrebarea 21

Următorul circuit de poartă are o problemă:

Când se testează, se constată că circuitul nu răspunde în același mod în care prezice tabela adevărului (ideal). Iată o comparație a tabelelor adevărurilor adevărate și adevărate, așa cum au fost prezise și testate:


ABCIeșire (ideal)Output (actual)


00011


00100


01011


01110


10011


10111


11011


11111


Primul lucru pe care un tehnician de electronica bun ar face-o, desigur, este setat fie un voltmetru sau o sonda logica si incepe testarea nivelurilor logice din circuit pentru a vedea ce este gresit. Cu toate acestea, setările comutatoarelor de intrare sunt foarte importante ca parte a diagnosticului. Pe baza designului circuitului și a rezultatelor tabelului de adevăr prezentat, în ce stări (deschise sau închise) ați seta mai întâi comutatoarele de intrare și apoi ce nivel logic ați încerca mai întâi cu sonda logică sau voltmetrul "# 21" > Dezvăluiți răspunsul Ascundeți răspunsul

Setările comutatorului:

O deschidere (0)
B închis (1)
C închis (1)

Apoi, măsurați starea logică a intrării inferioare pe poarta NOR (care vine de la comutatorul "B").

Note:

Cereți studenților dvs. să explice ce stare logică ar trebui să fie la acel moment în circuit și ce stare logică suspectează că ar putea fi acolo care ar putea explica rezultatul aberant. De asemenea, discutați de ce această alegere particulară a setărilor comutatorului este cea mai bună pentru un prim test.

Dacă studenții nu înțeleg de ce ar trebui să fie setați comutatoarele așa cum indică răspunsul, puneți-l pe următorul scenariu. Să presupunem că li sa cerut să depaneze un circuit simplu cu bec folosind doar un voltmetru. Problema este că becul nu se aprinde când întrerupătorul este închis. Ar fi mai bine să continuați măsurătorile de tensiune cu ajutorul comutatorului pornit sau oprit? Ar trebui să fie ușor de înțeles că dacă comutatorul în poziția oprit ar interfera doar cu diagnosticul și dacă pornirea comutatorului este cel mai bun mod de a descoperi defecțiunea (astfel încât să se poată folosi voltmetrul pentru a vedea unde nu există tensiune, dar ar trebui să fie). De asemenea, este înțelept să configurați acest circuit logic defaut în așa fel încât ieșirea să facă ceva ce nu este. În acest fel, se pot compara cu ușurință stările logice așa cum sunt ele versus așa cum ar trebui să fie, și de acolo determina ce tip de defecțiune ar putea cauza problema.

Întrebarea 22

Scopul acestui circuit este să furnizeze indicarea momentului în care arborele de codificator rotativ este într-o anumită poziție (care corespunde setării matricei comutatoarelor cu 8 poziții):

Urmăriți direcțiile tuturor curenților din acest circuit, utilizând notarea fluxului electronic, atunci când poziția codorului corespunde codului prestabilit introdus la întrerupătoare. Apoi, identificați defecțiunile componentelor specifice care ar putea duce la neîncărcarea bobinei solenoidului în această stare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Defecțiuni potențiale ale componentelor care duc la nefuncționarea solenoidului:

MOSFET nu a reușit să funcționeze (drain-to-source)
Sârmă întreruptă între scurgerea MOSFET și bobina solenoid
Pierderea puterii (V CC ) la circuitul de comparator
Pierderea puterii la encoder (numai dacă codul de comutare nu este 0000 0000)

Note:

Discutați despre opțiunile de eroare cu elevii dvs., rugându-i să explice de ce fiecare nereușită propusă ar avea ca rezultat faptul că solenoidul nu va energiza.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →