Componenten fysische informatica

In onderstaande tabel staan zeven componenten uit de fysische informatica met hun werking. Om automatische systemen te kunnen ontwerpen is kennis over de werking van deze componenten onontbeerlijk.

Transistor
         
Een transistor zet een analoge spanning (een spanning met een willekeurige waarde tussen 0 V en 5 V) om in een digitale spanning (een spanning van 0 V of 5 V). Hiertoe vergelijkt de transistor uit ingangssignaal met een referentiespanning. Bij een sliciumtransistor (verreweg het meest toegepast) ligt deze referentiespanning op een waarde 0,70 V (bij bijvoorbeeld een germaniumtransistor op 0,30 V). Voor een transistor geldt:
·  Ingangsspanning  <  0,70 V     ®     uitgangsspanning = 5 V
·  Ingangsspanning  >  0,70 V     ®     uitgangsspanning = 0 V
 
Comparator
         
Een comparator zet een analoge spanning (een spanning met een willekeurige waarde tussen 0 V en 5 V) om in een digitale spanning (een spanning van 0 V of 5 V). Hiertoe vergelijkt de comparator uit ingangssignaal met een referentiespanning. Deze referentie-spanning is bij een comparator instelbaar. Voor de comparator geldt:
·  Ingangsspanning  <  referentiespanning     ®     uitgangsspanning = 0 V
·  Ingangsspanning  >  referentiespanning     ®     uitgangsspanning = 5 V
 
EN-poort
          
Een EN-poort vergelijkt twee (digitale) signalen met elkaar. Als beide ingangen van de EN-poort hoog (5 V) zijn, is ook de uitgang van de EN-poort hoog (5 V). Als slechts één of geen enkele ingang van de EN-poort hoog is, zal de uitgang laag zijn (0 V). De waarheidstabel voor een EN-poort staat weergegeven in nevenstaande figuur.
 
OF-poort
         
Een OF-poort vergelijkt twee (digitale) signalen met elkaar. Als één van beide ingangen van de OF-poort hoog (5 V) is, is ook de uitgang van de EN-poort hoog (5 V). Ook als beide ingangen van de OF-poort hoog zijn, is de uitgang hoog. Als beide ingangen laag zijn (0 V), is de uitgang van de OF-poort ook laag. De waarheidstabel voor een OF-poort staat weergegeven in nevenstaande figuur.
Invertor (NIET-poort)
         
Een invertor (of NIET-poort) keert een aangeboden signaal om. Dat betekent dat als het ingangssignaal van een invertor laag (0 V) is, het uitgangssignaal hoog (5 V) zal zijn. Als het ingangssignaal dus hoog is, zal het uitgangssignaal laag zijn. De waarheidstabel voor een invertor staat weergegeven in nevenstaande figuur.
Geheugencel
  
Een geheugencel is in staat een aangeboden signaal vast te houden. Als de "Set"-ingang van een geheugencel hoog (5 V) wordt, dan zal het uitgangssignaal ook hoog (5 V) worden, ook als het signaal op de "Set"-ingang weer laag (0 V) wordt. Het uitgangssignaal blijft hierbij hoog totdat er op de "Reset"-ingang een hoog signaal (5 V) wordt aangeboden.
Mocht er onverhoopt een situatie ontstaan waarin zowel de "Set"- als de "Reset"-ingang hoog zijn, dan zal het uitgangssignaal hoog worden (de "Set" "wint" het dus altijd van de "Reset").
 
Pulsenteller
Met behulp van een pulsenteller kunnen spanningspulsen (van 5 V) geteld worden. De in- en uitgangen van de pulsenteller hebben de volgende werking:
Op de "Tel"-ingang van de pulsenteller kunnen de te tellen pulsen worden aangeboden.
Met behulp van de "Aan/Uit" (A/U)-ingang kan de teller worden in- en uitgeschakeld. Als
    er op de "Aan/Uit"-ingang een hoog (5 V) signaal wordt aangeboden staat de teller aan.
    Als er een laag (0 V) signaal wordt aangeboden op de "Aan/Uit"-ingang staat de teller uit.
    Als er geen aansluiting is de de "Aan/Uit"-ingang, dan staat de teller aan.
-  Als de "Reset"-ingang hoog wordt gemaakt, wordt de teller terug op nul gezet.
-  De ingangssignalen "8 4 2 1" staan voor de telwaarde van de teller, weergegeven in een
    binair getallenstelsel.
 


Terug