Diagnostyka bramek logicznych

Słownik kwalifikacji ELM.03 - Montaż, uruchamianie i konserwacja urządzeń i systemów mechatronicznych

Diagnostyka bramek logicznych polega na sprawdzeniu, czy stany logiczne na wyjściach odpowiadają stanom wynikającym z tabel prawdy. W układach cyfrowych poziom 0 oznacza zwykle stan niski napięcia, a poziom 1 stan wysoki napięcia.

Podstawowa metoda sprawdzania

Aby znaleźć uszkodzoną bramkę, należy:

  1. Odczytać typ bramki ze schematu, np. NOT, NAND, NOR, Ex-NOR.
  2. Sprawdzić poziomy logiczne na jej wejściach.
  3. Wyznaczyć prawidłowy stan wyjścia z tabeli prawdy.
  4. Porównać wynik teoretyczny ze stanem zmierzonym wskaźnikiem sygnałów logicznych.
  5. Wskazać bramkę, dla której wynik się nie zgadza.

Przykład analizy

Jeżeli bramka NAND ma wejścia 1 i 0, to jej wyjście powinno być 1. Jeśli wskaźnik pokazuje 1, bramka działa poprawnie.

Jeżeli bramka NOT ma na wejściu 1, to na wyjściu powinna mieć 0. Gdy pomiar pokazuje 0, również działa poprawnie.

Jeżeli bramka Ex-NOR ma wejścia 0 i 0, to jej wyjście powinno być 1. Gdy zmierzono 0, oznacza to błąd działania tej bramki.

Na co uważać?

Najczęstsze błędy przy analizie to pomijanie kółka negacji na symbolu bramki oraz mylenie XOR z Ex-NOR. Kółko na wyjściu oznacza odwrócenie wyniku, dlatego całkowicie zmienia tabelę prawdy bramki.