Logische Schaltung
Logische Schaltungen sind Schaltungen der digitalenen Elektronik, für deren Ein- und Ausgänge diskrete Spannungspegel definiert sind mit denen Funktionen der booleschen Algebra ausgeführt werden.In den meisten Fällen existieren zwei Spannungslevel: einer nahe null Volt und einer auf einem höheren, von der Betriebsspannung abhängigen Level. Diese beiden Pegel werden oft als L (engl. low) und H (engl. high) bezeichnet.
Systematische Fehler teilt man in mehrere Klassen ein. Stuck-at-Faults sind Fehler, bei denen Gatter an einem Eingang oder Ausgang auf einem bestimmten Wert feststecken. Je nach dem Wert unterscheidet man Stuck-at-1 oder Stuck-at-0-Fehler. Als Brindging-Faults werden Kurzschlüsse zwischen zwei Leitungen bezeichnet. Daraus entstehen neue Funktionen der betroffenen Gatter. Input-Output-Brindging bedeutet, dass Ein- und Ausgänge der Schaltung miteinander verbunden sind. Dies führt zu zeitabhängigen Verhalten, z.B. zu oszillierenden Schaltungen.
Speziell bei Transistoren kennt man Stuck-off-Fehler (Transistor sperrt immer), Stuck-on-Fehler (Transistor leitet immer) und Gate-Delay-Faults sowie Path-Delay-Faults, die Verzögerungen bei der Signalverarbeitung hervorrufen.
Durch Analyse der Schaltung versucht man möglichst effektive Testszenarien zu entwerfen, um möglichst viele Fehler mit möglichst geringem Aufwand von vornherein zu erkennen. Ausserdem kann man besonders kritische Schaltungen entsprechend fehlertolerant entwerfen.
Siehe auch: Sequenzielle LogikFehler in elektronischen Schaltungen
Eine wichtige Disziplin im Ingenieurswesen ist die Fehleranalyse. So auh bei digitalen Schaltungen. Reagieren logische Schaltungen fehlerhaft, kann das im Prinzip drei Ursachen haben: Entwurfsfehler, physikalische Fehler (dabei gibt es permanente, z.B. bei Beschädigung durch Abnutzung, oder einmalige, z.B. durch heftige Strahlungseinwirkung) und Eingabefehler (durch andere Fehler gestörte Eingaben oder Bedienungsfehler).