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21-1LS1, LS2, LS3 세 개의 리미트 스위치에 어떤 입력을 … | 2021년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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21-1

LS1, LS2, LS3 세 개의 리미트 스위치에 어떤 입력을 넣었을 때 출력 X가 어떻게 되는지를 아래에 정리하였다. 이를 보고 물음에 답하시오.

[입출력 진리값]

LS1LS2LS3X
0000
0010
0100
0111
1000
1011
1101
1111

(1) 위 진리값을 옮겨 아래 카르노맵의 빈칸을 채우시오.

LS3 \ LS1LS20 00 11 11 0
0
1

(2) (1)의 카르노맵에서 논리식을 구하시오.

(3) (2)에서 구한 논리식을 무접점 회로도로 나타내시오. (단, AND와 OR 소자만 사용한다.)

해설

(1) 카르노맵

LS3 \ LS1LS20 00 11 11 0
00010
10111

(2) X=LS1⋅LS2+LS2⋅LS3+LS1⋅LS3X = \mathrm{LS}_1 \cdot \mathrm{LS}_2 + \mathrm{LS}_2 \cdot \mathrm{LS}_3 + \mathrm{LS}_1 \cdot \mathrm{LS}_3

(3)

LS1 LS2 LS3 X LS1·LS2 LS2·LS3 LS1·LS3 LS1·LS2+LS2·LS3+LS1·LS3

2입력 AND 게이트 3개로 LS1⋅LS2\mathrm{LS}_1 \cdot \mathrm{LS}_2, LS2⋅LS3\mathrm{LS}_2 \cdot \mathrm{LS}_3, LS1⋅LS3\mathrm{LS}_1 \cdot \mathrm{LS}_3 을 각각 만들고, 그 출력 셋을 3입력 OR 게이트로 묶어 X를 얻는다.


[해설]

진리표에서 X=1인 조합을 카르노맵에 옮기고, 이웃한 1을 두 칸씩 묶으면 값이 바뀌는 변수가 사라진다. 열을 00·01·11·10 순으로 놓는 것은 이웃 칸끼리 한 비트만 달라지게 하는 그레이 코드 순서다.

  • LS1LS2=11 열의 두 칸을 묶으면 LS3가 사라져 LS1·LS2가 된다.
  • LS3=1 행의 01·11 칸을 묶으면 LS1이 사라져 LS2·LS3가 된다.
  • LS3=1 행의 11·10 칸을 묶으면 LS2가 사라져 LS1·LS3가 된다.

곱항 세 개의 합이므로 무접점 회로는 2입력 AND 3개의 출력을 3입력 OR 하나로 묶는 2단 구성이다. 세 입력 중 둘 이상이 ON이면 출력이 나오는 다수결(2 out of 3) 회로로 외워 두면 편하다.

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