Ersatzschaltbild für recht einfache Schaltungen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hi nochmal!

Wir haben da noch eine Aufgabenart, die habe ich grundsätzlich, aber nicht so richtig verstanden: Ersatzschaltbild finden.

Bsp:

blob
blob756×416 30.3 KB

Aus: http://www.neuroproductions.be/logic-lab/

Aufgabe: Finde eine Ersatzschaltung, die das selbe Verhalten zeigt.
So lange da eine NAND oder NOR - Funktion enthalten ist - ein Kinderspiel. OR gegen AND tauschen und statt den Ausgang zu invertieren, beide Eingänge. Färtsch.

Aber wie macht man das, wenn keins der beiden vorhanden ist? Ausknobeln? Oder gibt es da eine systematische Vorgehensweise?
Beispiel (obs ein gutes ist, weiß ich nicht, habe ich selbst gesucht - wenn jemand ein besseres hat: gern):
blob

Also da ist für mich jetzt das Ergebnis nicht so interessant wie der Weg dorthin.

Schonmal danke!
Bufo

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#2

Hm…

„irgendeine“ Schaltung, die das selbe Verhalten zeigt? Das hört sich so ziellos an. Ich wurde irgendeine Art Vorgabe erwarten, wie „nur XY-Glieder verwenden“ oder „ohne YZ-Glieder zu verwenden“ oder „das sich an der KNF/DNF orientiert“.
Nix dergleichen?

Was immer geht: alles durch NANDs ersetzen - aber das macht die Verknüpfung eher komplizierter, warum sollte man das wollen?

Hier ist eine Tabelle, die die Ersetzungsregeln zeigt:

:wave:

#3

Das hilft mir schon weiter.
Ich denke, von der UpZielsetzung geht es darum, das Ganze ein wenig zu über blicken, also gern auch komplizierter machen.
Nur: so aus dem Gefühl heraus mit Überblich, z.b. die schasktmatrix zu erstellen, das schafft kaum jemand bei uns. Das braucht einfach noch mehr Übung.

#4

hi,

hab ich nen Denkfehler oder kann man das ganze nicht eher stark reduzieren?!

grüße
lipi

#5

Karnaugh-Veitch-Diagramm

Moin E.,

du kannst eine Wahrheitstabelle für den Ausgang erstellen, bzw ein KV-Diagramm. Du hast drei Eingänge, also 2^3 = 8 mögliche Zustände. Für jeden (000,001,010,…110,111) trägst du das Ausgangsergebnis ein. Durch geschicktes Zusammenfassen von möglichen Blöcken bekommt man eine (hoffentlich vereinfachte :wink: ) Ersatzschaltung. Dabei will man möglichst große Blöcke hernehmen, was manchmal nicht geht. Hat man zB 6 Einsen, kann man daraus 8 Einsen machen, denen man quasi 2 wieder „klaut“. Bei uns damals hieß das dann "Knabberzange NAND :smiley: "

HTH
J~

#6

Karnaugh-Veitch-Diagramm erstellt und vereinfacht

Moin nochmal,
du wolltest ja den systematischen Weg wissen deine erfundene Schaltung zu vereinfachen.
OK, stellen wir das KV-Diagramm auf. Ich sagte ja schon, man braucht 2^3=8 Felder, also ein 2x4-Diagramm. Die Eingänge buchstabiere ich von oben nach unten durch, A-B-C.
Dann gehe ich alle 8 Zustände durch, zuerst A=0 . Wegen der zwei ANDs ist Q (Ausgang) IMMER 0, egal wie B und C stehen. Ich trage in die linken 4 Kästchen schon mal 4 Nullen ein.
Dann probierte ich A=1 PLUS B=1: alle drei Gatter schalten dann durch, C ist irrelevant. Das ergibt im KV-Diagramm zwei Einsen in der ganz rechten Spalte.
Nächster Fall: A=1 PLUS B=0: Das oberen AND sperrt, damit auch das zweite. C ist wieder irrelevant. Ergibt zwei Nullen in der dritten Spalte.

Das sieht dann so aus:

          AB
    00  01  10  11
   ____|___|___|___|
  0| 0   0   0   1
C 1| 0   0   0   1
   _________________

Die beiden Einsen darf man dann zu einem Block zusammenfassen, da alle Anzahlen 2^n erlaubt sind, also (1),2,4,8,16…
Ergebnis sieht man mit bloßem Auge: wenn A UND B 1 sind ist der Ausgang eins, sonst nie. Das ganze Gebilde lässt sich auf ein zweier AND-Gatter A-B vereinfachen. C ist irrelevant.

In etwa verstanden?

Hast du mehrere Blöcke zusammenfassen müssen (also z.B. zwei zu 2 Feldern), ist Q ja 1 wenn entweder der eine AND-Block 1 ist ODER der andere. Die beiden ANDs landen dann noch zusammen in einen OR.

Soweit verstanden?

Nur nebenbei. es gibt noch andere Möglichkeiten der Zusammenfassung und man darf auch über den Rand hinaus verbinden

VG
J~

#7

Moin,

weil man dann z.B. nur einen einzigen Gatter-Typ (bzw nur ein einziges IC) braucht.

VG
J~

1 Like
#8

Das muss ich mir mal in Ruhe zu Gemüte führen. Heute erstmal zwei Kurzarbeiten in einer schreiben: logische Schaltungen und Codierung.

Dann, falls es wirklich einmal für ein paar Stunden aufhört zu rwgnen, Sockel un Lichtschächte verputzn (zur Entspannung quasi)

Danke für Deine Zeit

E.Ponkt

#9

Hallo lipi,

Wie schon gesagt, weil man dann z.B. mit einem einzelnen IC auskommt, bei den Gattern mit 2 Eingängen sind 4 Gatter in einem IC.
Oder man hat verschiedene ICs mit einzelnen unbenutzten Gattern. Da kann es dann auch sinnvoll, und billiger sein, aus einem Multiplexer einen Inverter zu machen.

MfG Peter(TOO)

#10

Sollte dies eine Schaltmatrix werden?

#11

hi,

ich meinte eher, weil der untere Schalter quasi funktionslos ist, die oberen am AND hängen und den OR zwangsweise schalten.

grüße
lipi

#12

Hallo lipi,

Dies ist im zweiten Beispiel so, im Ersten ist es der obere Schalter, welcher keinen Sinn macht.

MfG Peter(TOO)

#13

Hallo Bufo,

Als erstes solltest du eine Wahrheitstabelle erstellen.
Dann würdest du erkennen, dass in deinen Beispielen ein Schalter gar keine Wirkung hat und wegfallen kann.

MfG Peter(TOO)