Digitalkomponenten mit elektrischen Signalen

Die Digitalkomponenten in dieser Teilbibliothek sind realen Bauteilen nachempfunden. Die Ein- und Ausgangssignale sind keine rein logischen Signale, sondern Spannungspegel. Die Anschlüsse sind daher elektrische Anschlüsse, die mit allen anderen elektrischen Bauteilen, wie z.B. Schaltern, Widerständen oder Kondensatoren verbunden werden können.

Die Voreinstellungen der Symbole entsprechen denen, der im Technologiepaket TP 1012 von Festo Didactic verwendeten Bauteile. In diesem Bauteilesatz werden Transistor-Transistor-Logik-Bausteine (TTL-Bausteine) vom Typ 74HCxx verwendet. Diese Standard TTL-ICs sind für einen Betrieb an einer Versorgungsspannung von 5 V ausgelegt. In FluidSIM werden die Anschlüsse der Versorgungsspannung nicht explizit dargestellt. Es wird vorausgesetzt, dass eine ausreichende Versorgungsspannung anliegt, um die gewünschten Ausgangsspannungen zu erzeugen.

In der Digitaltechnik werden lediglich zwei Spannungspegel unterschieden: Spannung hoch (englisch: High) und Spannung niedrig (englisch: Low). Die Voreinstellungen in FluidSIM entsprechen denen der Standard TTL-ICs. Eingangsspannungen unter 0,8 V werden als Low-Pegel und Eingangsspannungen über 2,0 V als High-Pegel angesehen. Der Low-Pegel der Ausgangsspannung beträgt 0 V und der High-Pegel der Ausgangsspannung 5 V. Diese Voreinstellungen können für jedes Symbol verändert werden.

Um von den tatsächlichen Spannungspegeln zu abstrahieren, benennt man die beiden logischen Zustände meist einfach mit High und Low, Wahr und Falsch oder verwendet die Abkürzungen 1 und 0.

Um eine effiziente Simulation zu gewährleisten, sind die Digitalkomponenten in FluidSIM nicht als eine Schaltung aus Transistoren modelliert, sondern als vereinfachtes Modell, das dennoch die wesentlichen Eigenschaften der Bauteile berücksichtigt. Ausgangsspannungen steigen und fallen über eine Rampe bis zum gewünschten Spannungspegel innerhalb von ca. 20 Nanosekunden. Ausgangsanschlüsse sind mit einem einstellbaren internen Widerstand mit der Ausgangsspannung verbunden, d.h. ohmsche Verbraucher am Ausgang haben einen Spannungsabfall zur Folge. Der Spannungspegel an nicht angeschlossenen Eingängen ist stets 0 V.

Die Komponentenbibliothek (Elektrotechnik/Elektronik)
Digitalkomponenten mit elektrischen Signalen