Dijitale Logica Functies Begrijpen: OR, AND, NOT, en Meer

In dit artikel verkennen we hoe een basaal ladder diagram fundamentele digitale logica operaties kan vertegenwoordigen. Door contacten in serie, parallel, en met normaal-gesloten (NC) contacten te rangschikken, kunnen we OR, AND, NOT, NAND, NOR, en zelfs XOR functies implementeren met een simpele lamp als uitgangsapparaat.

Een OR Functie Creëren

Met behulp van twee normaal-open (NO) contacten in parallel, brandt de lamp wanneer schakelaar A OF schakelaar B gesloten is. De waarheidstabel wordt hieronder getoond:

Dit is een klassieke OR poort: een enkel pad van draad L1 naar de lamp volstaat.

Een AND Functie Bouwen

Deze zelfde contacten in serie plaatsen levert een AND poort op. De lamp geenergiseert alleen wanneer beide contacten gesloten zijn, wat een continu pad van L1 naar de lamp creëert.

NOT Implementeren met Normaal-Gesloten Contacten

Door een NO contact te vervangen door een NC contact, reageert de lamp op de inverse toestand: het brandt wanneer het contact open is en de-energiseert wanneer het contact sluit.

NAND en NOR Afleiden via De Morgan's Theorema

De invoeren van een OR poort inverteren (met NC contacten) produceert een NAND poort. De lamp verlicht als één van de invoeren niet geactiveerd is en gaat uit alleen wanneer beide geactiveerd zijn.

Op dezelfde manier, de invoeren van een AND poort inverteren levert een NOR poort op.

Ladder Contacten Afbeelden op Logische Poorten

• Parallelle contacten = OR poort
• Serie contacten = AND poort
• Normaal-gesloten contacten = NOT poort (inverter)

Een Exclusieve-OR (XOR) Functie Construeren

Een XOR poort kan gebouwd worden door AND, OR, en NOT poorten te combineren. Het ladder diagram hieronder demonstreert deze constructie:

De XOR Schakeling Ontwerpen

Elke invoer vereist twee contacten: één direct en één geïnverteerd. De contacten delen een gemeenschappelijk label (bijv. "A") om aan te geven dat ze geactiveerd worden door dezelfde schakelaar of relais. Als meer gedetailleerde distinctie nodig is, kunnen samengestelde labels zoals "A-1" en "A-2" gebruikt worden.

Wanneer de uitgang van een logica functie geïnverteerd moet worden, wordt een relais met een NC contact ingezet. Bijvoorbeeld, om een lamp aan te sturen gebaseerd op de NOT van een normaal-open contact, kunnen we de volgende ladder gebruiken:

Hier activeert de spoel van CR1 de lamp, en zijn NC contact opent wanneer CR1 geenergiseerd is, wat de inversie levert.

Deze strategie toe te passen op een NAND functie transformeert het in een AND functie, geïllustreerd hieronder:

Overzicht Samenvatting

• Parallelle contacten = OR poort
• Serie contacten = AND poort
• Normaal-gesloten contacten = NOT poort
• Relais met NC contacten inverteren de uitgang van een logica poort; simpele NC contacten inverteren invoeren.

Gerelateerde Werkbladen

• Booleaanse Algebra Werkblad
• Electromechanische Relais Logica Werkblad
• Dijitale Logica Signalen Werkblad