นอกจากจะสามารถใช้วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ในการวัดปริมาณทางกายภาพแล้ว ยังใช้ในการวิเคราะห์และตัดสินใจได้ ตัวอย่างเช่น การที่ไฟฟ้าสว่างตามถนนทำงานเมื่อแสงอาทิตย์ตกเป็นเพราะปริมาณแสงจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบที่ LDR มีค่าลดลง ถึงระดับที่ตั้งไว้สวิตซ์จะเปิดให้ไฟแสงสว่างทำงาน
เพื่อให้การวิเคราะห์และตัดสินใจของวงจรไฟฟ้าทำงานได้ถูกต้องยิ่งขึ้น จึงได้มีการออกแบบวัสดุอิเล็กทรอนิกส์กลุ่มหนึ่งไว้สำหรับทำหน้าที่ตัดสินใจทางตรรกะ คือ พวก LOGIC gate ต่างๆ เริ่มแรกจะศึกษาวงจรตรรกะแบบ NOT ซึ่งใช้ IC เบอร์ 7404 เป็นต้นแบบ
กิจกรรมที่ 21.5 วงจรตรรกะแบบ NOT
รูป 1 รูปแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าและสัญลักษณ์ของตรรกะ NOT
คำอธิบายการต่อวงจร
IC กลุ่ม 74 นี้จะทำงานที่ความต่างศักย์ไฟฟ้า 5 โวลต์เท่านั้น และสถานะตรรกะ (logic) จะมีเพียง 2 สถานะ คือ ต่ำ (low) กับ สูง (high) หรือ 0 กับ 1
โดยที่ 0 คือ สถานะที่ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับศูนย์เมื่อเทียบกับดิน GND (Ground) และ 1 คือ สถานะที่ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ 5 V เมื่อเทียบกับดิน GND
คำอธิบายการทำงานของวงจร
IC 7404 เป็น IC ประเภทอินเวอร์เตอร์ (inverter) นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้จะตรงข้ามกับ input เราสามารถเขียนความสัมพันธ์ตรรกะได้ดังนี้
| ขา 1 (in) | ขา 2 (out) |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
| A | B |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 7404 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ NOT
กิจกรรมที่ 21.6 วงจรตรรกะแบบ AND
รูป 2 รูปแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าและสัญลักษณ์ของตรรกะ AND
คำอธิบายการทำงานของวงจร
IC 7408 เป็น IC ประเภท AND นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้ จะเป็นไปตามความสัมพันธ์ตรรกะดังนี้ (โดยที่ขา 1 และ 2 เป็น input ส่วนขา 3 เป็นผลลัพธ์หรือ output)
| ขา 1 (in 1) | ขา 2 (in 2) | ขา 3 (out) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
| INPUT (A) | INPUT (B) | OUTPUT (C) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 7408 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ AND
กิจกรรมที่ 21.7 วงจรตรรกะแบบ OR
รูป 3 รูปแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าและสัญลักษณ์ของตรรกะ OR
คำอธิบายการทำงานของวงจร
IC 7432 เป็น IC ประเภท OR นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้ จะเป็นไปตามความสัมพันธ์ตรรกะดังนี้ (โดยที่ขา 1 และ 2 เป็น input ส่วนขาที่ 3 เป็นผลลัพธ์หรือ output)
| ขา 1 (in 1) | ขา 2 (in 2) | ขา 3 (out) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
| INPUT (A) | INPUT (B) | OUTPUT (C) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 7432 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ OR
รูป 4 แสดงสัญลักษณ์ LOGIC gate แบบต่างๆ
ในการใช้ IC กลุ่มวิเคราะห์และตัดสินใจนั้น ยังมีตรรกะต่างๆ อีกมากมาย เช่น NAND NOR ฯลฯ
ซึ่งผู้สนใจสามารถศึกษาต่อได้ในวิชาวิศวกรรมศาสตร์ เพราะวงจรตรรกะเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่สำคัญในการทำงานของคอมพิวเตอร์
ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์ เล่ม 3
