Automatische Systemen - Comparator, EN-poort, OF-poort & Invertor
Automatische systemen
Comparator, EN-poort, OF-poort & Invertor
1 / 13
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4
In deze les zitten 13 slides, met tekstslides.
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Automatische systemen
Comparator, EN-poort, OF-poort & Invertor
Slide 1 - Tekstslide
Hoofdstuk Automatische systemen
Automatische systemen - Soorten systemen
Automatische systemen - Sensoren
Automatische systemen - Binaire getallen
Automatische systemen - Comparator, EN-poort, OF-poort & Invertor
Automatische systemen - Overige onderdelen systeembord
Slide 2 - Tekstslide
Leerdoelen
Aan het eind van deze les ...
... weet en begrijp je hoe een comparator werkt.
... weet en begrijp je hoe een EN-poort werkt.
... weet en begrijp je hoe een OF-poort werkt.
... weet en begrijp je hoe een invertor werkt.
Slide 3 - Tekstslide
Systeembord
In deze les gaan we leren over de volgende
onderdelen:
- Comparator
- EN-poort
- OF-poort
- Invertor
Binnen het systeembord zijn de onderdelen invoer, verwerking en uitvoer aanwezig. Binnen de onderdelen van verwerking wordt met een 0 en 1 gecommuniceerd. Dit vertaalt zich naar 0 V en 5 V of naar een LAAG en HOOG signaal.
Slide 4 - Tekstslide
Comparator
De comparator is een verwerkingselement wat
ALTIJD na een sensor uitgang komt. Omdat een
sensorspanning verschillende waarden tussen
0 en 5 Volt kan aannemen, is het nooit een volledig
HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal.
De uitgang van variabele spanning kan ook als
ingang dienen voor de comparator.
De comparator vergelijkt de sensorspanning met
een ingestelde waarde (aan de draaiknop) in Volt.
Wanneer de sensorspanning lager dan de
ingestelde waarde is, is de uitgang van de
comparator LAAG ( 0 ), dus 0 V.
Wanneer de sensorspanning hoger dan de
ingestelde waarde is, is de uitgang van de comparator HOOG ( 1 ), dus 5 V.
Slide 5 - Tekstslide
EN-poort
De EN-poort heeft twee ingangen. Op elke ingang
kan een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal staan. Op
de uitgang kan ook een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 )
signaal komen.
De combinatie van signalen
bij de ingangen geeft aan wat
de uitgang zal zijn. In de
volgende waarheidstabel
hiernaast zijn A en B ingangen,
en is C een uitgang.
Je ziet dat C alleen een HOOG signaal geeft wanneer A EN B HOOG zijn. Vandaar heet het dan ook een EN-poort... (duh)
Slide 6 - Tekstslide
OF-poort
De OF-poort heeft twee ingangen. Op elke ingang
kan een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal staan. Op
de uitgang kan ook een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 )
signaal komen.
De combinatie van signalen
bij de ingangen geeft aan wat
de uitgang zal zijn. In de
volgende waarheidstabel
bij de ingangen geeft aan wat
de uitgang zal zijn. In de
volgende waarheidstabel
hiernaast zijn A en B ingangen,
en is C een uitgang.
Je ziet dat C alleen een HOOG signaal geeft wanneer A OF B HOOG zijn, of wanneer A EN B HOOG zijn. Vandaar heet het dan ook een OF-poort... (duh)
Slide 7 - Tekstslide
Invertor
De invertor heeft één ingang. Op de ingang kan een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal staan. Op de uitgang kan ook een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal komen.
In de volgende waarheidstabel
hiernaast is A een ingang, en B
is een uitgang.
Je ziet dat B alleen een HOOG signaal geeft wanneer A LAAG is, en B alleen een LAAG signaal geeft wanneer A HOOG is. De invertor draait in feite het signaal om.
Slide 8 - Tekstslide
Extra: Opbouw van computerchips
(niet voor tentamen)
Computerchip Rekenmodules Logische Poorten Transistor
Slide 9 - Tekstslide
Extra: Opbouw van computerchips
(niet voor tentamen)
Slide 10 - Tekstslide
Invertor
De invertor heeft één ingang. Op de ingang kan een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal staan. Op de uitgang kan ook een HOOG ( 1 ) of LAAG ( 0 ) signaal komen.
In de volgende waarheidstabel
hiernaast is A een ingang, en B
is een uitgang.
Je ziet dat B alleen een HOOG signaal geeft wanneer A LAAG is, en B alleen een LAAG signaal geeft wanneer A HOOG is. De invertor draait in feite het signaal om.
Slide 11 - Tekstslide
Opgaven
Opgave 1
Je hebt de beschikking over een systeembord waarop je alle onderstaande poorten kunt vinden en waarmee je alle onderstaande scheklingen kunt maken. Stel (daar waar mogelijk) een waarheidstabel op voor onderstaande poorten en schakelingen (in1 en in2 zijn ingangen, en uit is de uitgang).
Opgave 1 (vervolg)
Slide 12 - Tekstslide
Opgaven
Opgave 2
Je wilt een lamp automatisch aanzetten als het donker is en er iemand (infrarode straling) in de buurt is. 'x' is een lichtsensor die HOOG is als er licht is.
'y' is een infraroodsensor die HOOG is als er een warmtebron in de buurt is. Hieronder staan drie ontwerpen van een schakeling:
'y' is een infraroodsensor die HOOG is als er een warmtebron in de buurt is. Hieronder staan drie ontwerpen van een schakeling:
Bekijk de drie schakelingen en beredeneer welke geschikt zijn om een lamp aan te zetten (dus als 'z' HOOG is) als het donker is èn er iemand (warmte) in de buurt is. Test ze eventueel uit in een simulatie van het systeembord.
Opgave 3
Voor de ventilatie in de
huiskamer is het goed
als er minimaal twee
ramen open staan. In de
drie ramen die open
kunnen, zitten drukscha-
kelaars die een hoog
signaal afgeven als het raam dicht is.
Als er minder dan twee ramen open staan moet een zoemer afgaan (zie systeem hiernaast bij 'z').
a. Waarom werkt het systeem niet goed?
b. Hoe kun je dit systeem verbeteren? Voeg er minimaal één EN-poort aan toe
en maak een schema dat aan de eis voldoet.
en maak een schema dat aan de eis voldoet.
