OT: elettronica banalissima

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ZioGiò
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OT: elettronica banalissima

Messaggio da ZioGiò »

Ciao a tutti!

Mi scuso anticipatamente per l'evidente OT, ma non è la prima volta nel forum che si parla di argomenti non strettamente attinenti alla matematica (come programmazione, cavoli e quant'altro). Quindi, considerando che qui abbonda di tuttologhi, ecco una domanda di elettronica:

Come posso scrivere in forma elettrotecnica (cioè con tutti i generatori) questo banalissimo circuito (è una porta logica OR)?

Grazie e scusate l'intrusione, ma non credo esistano forum simili a Base5 dedicati all'elettronica (a meno che Mathmum non mi smentisca per l'ennesima volta)! :mrgreen:

Z.
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Porta logica OR
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Pigreco
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Messaggio da Pigreco »

premesso che non ne ho la più pallida idea ( :D )
una porta OR?

come funziona? quelli sono tre diodi? e una resistenza? mi interessa come viene "applicata" in elettronica un argomento matematico come questo...

Una porta OR io la immagino semplicemente come due cavi collegati assieme che vanno a finire nell'uscita... (non capisco i diodi in questo senso)

Ma una porta AND? e una porta NOT? come realizzarla?

lo so, potrei informarmi su internet, ma magari qui c'è qualche appassionato che mi sa dare qualche interessante implicazione matematica, e poi qui siamo su internet :)

bye e scusa per la mancata risposta
Pi greco

ZioGiò
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Messaggio da ZioGiò »

Ciao $\pi$!

Proprio perchè mi pongo i tuoi stessi interrogativi ho fatto la domanda di cui sopra.
Ho capito come funziona la relazione ingresso/uscita dello schema elettrico riportato: su R cade una tensione di valore pari al valore massimo degli ingressi. Quindi se ipotizzi di avere +5V = 1 logico e 0V = 0 logico, la tensione su R sarà +5 V se e solo se almeno uno degli ingressi è +5V. Però non ho capito in dettaglio come è articolato lo schema (cioè come sono messi i generatori di tensione di ingresso). Questo perchè non sono familiare con le convenzioni dell'elettronica ma conosco solo quelle dell'elettrotecnica... :roll:

Bye!

Z.
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franco
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Messaggio da franco »

Zio, da dove hai pescato quello schema?

Di elettronica capisco poco o nulla ma una porta OR me la aspetterei con due ingressi e un'uscita mentre quella che disegni tu sembra avere tre ingressi.

A meno che magari il D3 non sia invertito (?).

Ho trovato qualcosa di interessante qui http://www.lithium.it/stampa_art.asp?code=52&pag=1, ma le porte sono realizzate con transistor anziche con diodi.

ciao
Franco

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Pigreco
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Messaggio da Pigreco »

mmh, non ho capito a cosa serve l'ingresso da 1V

Ah, stai parlando con un ex studente di scientifico, che di elettronica sa quello che è riuscito ad imparare costruendo circuiti e smontando radio (con buona pace di mamma e papà 8) )

C'è un software interessante, che si chiama "Electronics Workbench" che al computer simula un circuito... forse quello ti può aiutare...

con quello ho costruito la mia porta OR :)

(se sapessi usare queste cose distruggerei la casa... già lo so)


rimane apera la domanda: una porta AND come la costruisco? e una NOT?

La porta NOR dovrebbe essere la negazione della porta OR se non sbaglio, vuol dire che, al posto di scervellarmi per costruirla posso ottenere lo stesso effetto mettendo in serie una porta AND e una porta NOT

E qui arrivano anche domande matematiche:

1) esistono circuiti di serie non banali (tipo NOR= NOT OR se è vero) per generare porte? (magari anche complessi, ma qui non si parla di costruirli, è un'idea...)

esempio carino: XOR, cioè o esclusivo, questa dovrebbe essere la tabella

1,1=0
1,0=1
0,1=1
0,0=0

per realizzarlo faccio così (vedi il secondo allegato... e questo è lo schema)

prima via (and)
1,1=1
1,0=0
0,1=0
0,0=0

seconda via (or+not)
1,1=0
1,0=0
0,1=0
0,0=1

concateno le due vie (or) (prima metto i casi di provenienza)

1,1=>1,0=1
1,0=>0,0=0
0,1=>0,0=0
0,0=>0,1=1

che con il not finale da il risultato voluto!

A che punto si può arrivare?
E qui mi compare l'algebra... si può classificare questo ambiente e darne proprietà? (gruppo? rispetto a cosa? anello? boh)
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Messaggio da Pigreco »

vedo che arrivo in ritardo e nel link di franco compare un esempio praticamente identico al mio xor :)

comunque la domanda resta valida
Pi greco

ZioGiò
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Messaggio da ZioGiò »

una porta OR me la aspetterei con due ingressi e un'uscita mentre quella che disegni tu sembra avere tre ingressi.
Sì, ha tre ingressi perchè è una porta OR a tre ingressi. Esce 1 (+5V) se almeno una delle tensione è +5V. Dai miei ricordi di algebra booleana: Y = A + B + C
La porta realizzata con transistore è più elegante. Quella con diodo credo sia solo un modello di partenza.
mmh, non ho capito a cosa serve l'ingresso da 1V
Non "serve"... E' un esempio. Con queste tensioni in ingresso di sicuro non è una porta logica or in senso stretto, a meno di non assegnare 3V = 1 logico, 0 altrimenti. Ma non sarebbe una scelta furba perchè 2V è vicino a 3V, considerando la non idealità del diodo...

Vabbè, una porta logica AND con diodi dovrebbe essere fatta così.
Per il negatore esiste un componente apposta chiamato invertitore logico digitale... Ma non lo conosco nel dettaglio.

Y = ABC

$\pi$, io credo che il tuo disegno riporti una spiegazione a più alto livello. Infatti tu utilizzi un componente chiamato AND, senza indagare come sia fatto a livello elettronico.

Saluti!

Z.
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Messaggio da Pigreco »

certo, chiaramente vosto che non so come si possa realizzare ho supposto di aver realizzato quei tre componenti e mostrato come, concatenandoli, si possa ottenere un nuovo circuito... chiaramente bisogna sapere come costruire i tre componenti :)
Pi greco

0-§
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Messaggio da 0-§ »

Piccolo OT:anche io finora avevo visto solo le porte logiche fatte coi transistor(oltre a quelle banalissime e arcinote costruite con gli interruttori) e mi ero piccato di costruirne di simili...dopo aver sistemato una collezione completa di porte logiche quasi tutte ottenute per tentativi(tranne la complicata porta AND che ho dovuto copiare da una rivista) mi sono lanciato nel difficile tentativo di emulare Charles Babbage e di creare una mia personale "macchina additiva" costituita da un numero esorbitante di transistor,da N interruttori, dove N é anche il numero delle cifre del maggior numero-scusate il bisticcio-inseribile nella macchina, e da una fila di N+1 lampadine,per formare il sistema di output.L'idea era semplice:bisognava costruire un primo sistema che sommasse le prime due cifre(partendo da destra) degli addendi(mandando poi il risultato al sistema di output) e che verificasse nel contempo la presenza di un eventuale resto,poi un secondo sistema che sommasse le seconde cifre e l'eventuale resto della somma delle prime due(verificando come prima la possibile presenza di un nuovo resto) e a questo punto bastava collegare in serie il secondo sistema per N-1 volte,mandando infine l'eventuale ultimo resto direttamente alla (N+1)-esima lampadina.
D'accordo,detta a parole non'é poi tanto semplice... :shock: :lol: Vedrò se mi riuscirà di abbozzare qualcosa con Paint.
Tornando a Babbage,il mio progetto ha indubbiamente alcuni importanti lati in comune col suo,a partire dal fatto che é sempre rimasto completamente sulla carta...per la precisione,il mio non si é realizzato nemmeno sotto forma di progetto completo,poiché non mi é mai riuscito di costruire il secondo sistema, che addiziona tre numeri in un colpo solo calcolando il resto...colgo l'occasione per sottoporre il problema a qualche solerte basecinquino,magari più abile di me in questo campo(non che ci voglia molto,in verità).
In origine avevo addirittura in progetto una macchina moltiplicativa ed ero arrivato a teorizzare un apparato in grado di trasformare i numeri in sistema decimale direttamente in codice binario(senza preoccuparmi della reale possibilità di inserire dieci stati diversi in un sistema che può averne solo due*) ma tutti i miei progetti si sono miseramente infranti quando ho toccato con mano le difficoltà che simili sistemi implicano.
Beh,anche per oggi la mia "invasione di campo" l'ho fatta...spero di non essere stato troppo pesante.
A domani!
Zerinf

*Per la verità,fare 10=2 é perferttamente possibile...se si é in codice binario ovviamente,hehehehe :twisted:
Lo scopo principale di una dichiarazione DATA è quello di dare dei nomi alle costanti; anziché inserire ogni volta 3.141592653589793 come valore di $\pi$, con una dichiarazione DATA si può assegnare tale valore alla variabile PI che può essere poi usata per indicare la costante. Ciò rende anche più semplice modificare il programma, qualora il valore di $\pi$ dovesse cambiare.

-Da un vecchio manuale FORTRAN della Xerox

Pasquale
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Messaggio da Pasquale »

Oh ragazzi, sinceramente non ho capito la/le domande.

Cosa si vuole sapere? Come si realizzano praticamente i circuiti logici?

Se è questo il problema, la risposta è che vi sono varie possibilità, posto che bisogna definire cosa si intende per stato logico 1 e stato logico 0.

In elettronica ad esempio, utilizzando la componentistica semplice, ovvero sperimentale/didattica/hobbistica, quali circuiti integrati, transistor, diodi, resistenze, condensatori, ecc, si possono realizzare vari circuiti o automatismi funzionanti su input ai quali devono corrispondere dei risultati.
Es: accendi l'interuttore di alimentazione e tutto si trova a riposo, premi un pulsante e si accende un LED rosso, lo premi di nuovo e si accende un LED verde, mentre quello rosso si spegne, lo premi ancora e si spegne tutto; insomma, a determinate azioni corrispondono determinate conseguenze, magari con sequenze prefissate.
I circuiti e componenti si articolano in ingressi ed uscite disposti e collegati in modo tale da realizzare quanto voluto ed agli input corrispondono degli stati logici SI o NO (1 o 0), che normalmente stanno a significare tensione positiva SI, tensione positiva NO, cioè tensione 0, che normalmente è bene corrisponda al negativo posto a massa comune, (la tensione si intende misurata rispetto alla massa).
La componentistica di comando, cioè la parte logica, funziona normalmente con tensioni sui 5 Volt, se non stiamo a lavorare con microcomponenti più moderni che funzionano con tensioni più basse, ma che sarebbero poco maneggiabili: è evidente che una volta ottenuto lo stato logico voluto, con questo si può pilotare anche componenti funzionanti con tensioni maggiori, utilizzando altra opportuna componentistica.
Possiamo anche intendere per 1 pulsante premuto e per 0 pulsante rilasciato, o viceversa.
Una giunzione al silicio, quale un diodo si sblocca intorno agli 0,6/0,7 V, per cui in base agli specifici progetti, non è detto che anche la tensiione di 1V non possa essere considerata come stato logico 1 (tutto sta a vedere cosa bisogna farci; può essere sufficiente magari per pilotare un transistor per certi scopi).

La componentistica:

Possiamo realizzare circuiti logici con diodi, transitor, interruttori, relé, componenti integrati contenenti circuiti logici già belli pronti (es: 4 NOR a 2 ingressi, 4 NAND a 2 ingressi, 6 NOT, ecc.), mentre gli input possono consistere in pulsanti, interruttori, fotocellule e sensori vari.

In linea di massima, concettualmente un circuito OR corrisponde ad un minimo di due interruttori posti in parallelo lungo una linea, mentre un circuito AND ad un minimo di due interruttori posti in serie ( potremmo avere anche circuiti OR o AND con 10 ingressi, se necessario).

Nel passato ho molto bazzicato, per divertimento con questi circuiti, realizzando ad esempio una delle prime sveglie digitali con display ad 8 segmenti (era una scatola abbastanza grande, che allo scattare dell'ora metteva in funzione un registratore a nastro) ed è una vita che non disegno più con inchiostro speciale su una piastra di rame da immergere nell'acido; per cui riferisco le poche cose che ancora non ho cancellato dalla memoria, fra cui ricordo che avevo standardizzato la realizzazione dei circuiti logici con l'uso di soli circuiti NOR, con i quali realizzavo tutti gli altri, cosa possibile se studia un po' di algebra booleana, la qual cosa mi ritornava utile, in quanto dovevo provvedere solo e all'acquisto di un solo tipo di componente, di cui tenevo una scorta, salvo casi particolari, in cui poteva essere conveniente, da un punto di vista economico, provvedere diversamente.
Dico questo, perché considerato il lungo tempo di inattività su questi argomenti, potrei aver detto anche qualche inesattezza.

Concludo con la realizzazione di un semplice circuito NOT a diodi, in cui all'ingresso A, costituito da un pulsante (contatti aperti 0 e contatti chiusi 1), corrisponde l'uscita A negata, con tensione + 5V oppure 0 (o se vogliamo 0,6 che consideriamo 0 come stato logico).

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Messaggio da ZioGiò »

Ciao!

Scusate, non mi ero accorto che qualcun altro avesse risposto :mrgreen:
Cosa si vuole sapere?
Come posso scrivere in forma elettrotecnica (cioè con tutti i generatori e icollegamenti indicati) il circuito del primo messaggio?
ma tutti i miei progetti si sono miseramente infranti quando ho toccato con mano le difficoltà che simili sistemi implicano.
Ciao 0-§!
La realtà è sempre più difficile di come uno se la immagina!
Mi è stato raccontato che un docente ordinario di matematica (della vecchia scuola teorico-idealista, sempre a pensare alle sezioni di Dedekind e agli spazi di Jordan) doveva scaricare dei file da una chiavetta USB. Trascina i file sul Desktop e appare la finestrella che dice Tempo restante: 6 minuti. Dopo 5 minuti e 50 secondi torna allo schermo e, alla vista della scritta "Tempo restante: 1 minuto", sbotta sconvolto "Non sono mai affidabili!"...

Scappo!
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Pasquale
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Messaggio da Pasquale »

Va bè: evidentemente deve trattarsi di un argomento che non posso affrontare, dal momento che non conosco il significato di "scrivere in forma elettrotecnica".
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Messaggio da Pigreco »

non so se i messaggi privati sono giunti a destinazione, per cui posto il problema anche qui...

Ho provato a "progettare" un circuito per una piccola calcolatrice che faccia somme in binario... (dovrebbe sommare due numeri di 3 cifre e il risultato dovrebbe comparire in basso)

Le due domande sono

1) funziona?

2) dove trovo i componenti per realizzarlo?


grazie
Pi greco

Pasquale
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Messaggio da Pasquale »

Dipende come la vuoi fare: anche dei semplici LED (acceso/spento) potrebbero essere sufficienti per visualizzare i numeri binari, sennò prendi dei display a 7 segmenti. Poi occorrono tasti/pulsanti, resistenze per limitare la corrente e quant'altro in base al progetto (immagino delle memorie, forse dei contatori).
Penso che un buon negozio di componenti elettronici dovrebbe fare al caso.
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Pasquale
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Messaggio da Pasquale »

Per Pigreco:

non m'ero accorto del messaggio; ho risposto nella tua casella 2 volte, perché sembrava che il messaggio non fosse partito.
Hai fatto bene ad attirare l'attenzione, anche perché negli ultimi tempi vado sul forum ed in genere sul computer abbastanza raramente.


Per Admin:

ho l'impressione che in questi giorni ci sia un po' di rallentamento; non so se dipende da me o dal sito.
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