（人教版）选修3-1物理 2.11《简单的逻辑电路》ppt课件

（人教版）选修3-1物理 2.11《简单的逻辑电路》ppt课件内容摘要：

1、第 11节 简单的逻辑电路 1 初步了解简单的逻辑电路及表示符号 2 通过实验理解 “ 与 ”“ 或 ” 和 “ 非 ” 逻辑电路中结果与条件的逻辑关系 3 知道真值表 ， 会用真值表来表示一些简单的逻辑关系 4 通过简单的逻辑电路的设计 ， 体会逻辑电路在现实生活中的意义 5 初步了解集成电路 关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况 要点一 逻辑电路中的几个概念 1 模拟信号与数字信号 (1)数字信号：在变化中只有两个对应的状态 ，“ 有 ” 或者 “ 没有 ” ， 常用 “ 0”或者 “ 1”表示 这样的信号叫数字信号 ， 处理数字信号的电路叫数字电路 (2)模拟信号：能连续变化的信号叫 2、做模拟信号 如图所示 2 数字电路 处理数字信号的电路 ， 由各种门电路和记忆元件 (如触发器 )等组成的电路统称为数字电路 3 门电路 (1)定义：能实现基本逻辑功能的电子电路 (2)构成：可以由二极管 、 三极管等分立元件构成 ，也可以是集成电路 (3)基本门电路的类型：与门电路 、 或门电路 、 非门电路 (1)逻辑电路是研究数字电路和其他具有开关特性的元件所构成的电路中各电信号之间的逻辑关系 (包括时间关系 )及所实现功能的电路 数字电路中最基本的逻辑电路就是门电路 (2)门电路实质上就是一种开关电路 ， 逻辑关系就是指条件对结果的控制关系 要点二 与门电路 1 定义： 当几个条件同时 3、具备时 ， 才能出现某一结果 ， 具有这样逻辑功能的电路 2 常见电路如图 (A、 灯泡才亮 ) 3 真值表 输入 输出 A B P 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (1)“ 与 ” 是 “ 一起 ” 的意思 ， 故 “ 与 ” 逻辑可以理解为只有一起进入 ， 门才能打开 (2)符号 “ &”表示 “ 和 ” ， 就是英文 “ 意思 (3)“ 与 ” 门电路的特点：当输入端都为 “ 0”时 ， 输出为 “ 0”；当一个输入为 “ 0”， 一个输入为 “ 1”时 ， 输出为 “ 0”；当输入都为 “ 1”时 ， 输出为 “ 1” 可以简单地记为： “ 有零为零 ， 全一为一 ” 4、要点三 或门电路 1 定义： 当几个条件中有一个或几个以上具备时 ，就出现某一结果 ， 具有这样逻辑功能的电路 2 常见电路如图 (A、 灯泡就亮 ) 3 真值表 输入 输出 A B P 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 (1)符号 “ 1” 表示 A、 (2)“ 或 ” 门电路的特点：当输入端都为 “ 0”时 ， 输出为 “ 0”；当一个输入为 “ 0”， 一个输入为 “ 1”时 ， 输出为 “ 1”；当输入都为 “ 1”时 ， 输出为 “ 1” 可以简单地记为： “ 有一为一 ， 全零为零 ” 要点四 非门电路 1 定义： 当一种情况出现时 ， 另一情况 (结果 )一定不可能 5、出现 ， 具有这种逻辑功能的电路 2 常见电路如图 ( 灯泡不亮 ) 3. 真值表 输入 输出 A P 0 1 1 0 4. 逻辑符号： (1)非门符号中的 “ 1”表示缓冲 ， “ 0”表示反相 (又叫反相圈 ) (2)“ 非 ” 门电路的特点：当输入端为 “ 0”时 ， 输出为 “ 1”；当输入端为 “ 1”时 ， 输出为 “ 0” 可以简单地记为： “ 入一出零 ， 入零出一 ” (3)“ 与 ”“ 或 ” 门电路有两个输入端 ， 输出是由两个输入端共同决定的 ， 而 “ 非 ” 门电路只有一个输入端 ，其输出和输入恰好相反 ， 因此 “ 非 ” 门电路又称反相器 要点五 集成电路 以半 6、导体材料为基片，将组成电路的 各种元件 ( 如：电阻、电容、二极管等 ) 和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系统，这就是集成电路集成电路具有分立元件无可比拟的优点：体积小、质量轻、可靠性高、运算速度快、成本低廉等 拓展：对复合门电路的理解 1 “ 与非 ” 门 一个与门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个复合门电路，称为 “ 与非 ” 门，如图所示 其真值表为 输入 输出 输入 输出 A 1 B 1 Y 1 A 2 Y 2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 2. “ 或非 ” 门 一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个“ 或 7、非 ” 门，如图所示 其真值表为 输入 输出 输入 输出 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 要点六 二极管与逻辑电路 1 二极管 “ 与 ” 门电路的工作原理 图甲是一种由两只二极管和一只电阻组成的典型“ 与 ” 门电路 A、 其输入脉冲的低电势为 0 V， 高电势为 3 V， 若将低电位用 “ 0”表示 ， 高电位用 “ 1”表示 ， 则该电路的输入电压波形如图乙所示 你能分析该电路的工作原理吗。 A、 与 ” 门的两个输入端 ， 当 A、 1”时 ( 3 V)， 1”()；只要输入端有一个是低电位 “ 0”(0 V)， 高电位的二极管都要被截止 8、， 因为 0”(约 ) 2 二极管 “ 或 ” 门电路的工作原理 下图是一种由三只二极管和一只电阻组成的典型“ 或 ” 门电路 A、 B、 其输入脉冲的低电势为 0 V， 高电势为 5 V， 只要 A、 B、 1”( 5 V)， 1”()；当 A、 B、 0”(0 V)时 ， 0”() 逻辑电路图 (如图所示 )及其真值表 ， 此逻辑电路为 _门电路 ， 在真值表中 题 型 1 对三种基本逻辑关系的理解 【 解析 】 根据逻辑电路图可判断此电路为 “ 或 ”门电路 ， 根据 “ 或 ” 门电路逻辑关系特点 Y A B， 得 1 0 X， X 1. 【 答案 】 或 1 输入 输出 A B Y 9、0 0 0 0 1 1 1 0 X 1 1 1 【 方法总结 】 要牢记 “ 与 ”“ 非 ” 和 “ 或 ” 门电路的符号 ， 并记住各自真值表 ， 并会运用真值表解决实际问题 关于图中门电路的符号 ， 下列说法中正确的是 ( ) A 甲为 “ 非 ” 门 、 乙为 “ 与 ” 门 、 丙为 “ 或 ” 门 B 甲为 “ 与 ” 门 、 乙为 “ 或 ” 门 、 丙为 “ 非 ” 门 C 甲为 “ 非 ” 门 、 乙为 “ 或 ” 门 、 丙为 “ 与 ” 门 D 甲为 “ 或 ” 门 、 乙为 “ 与 ” 门 、 丙为 “ 非 ” 门 变式训练 1解析： 记住三种门电路的符号及其所表示的逻 10、辑关系 ， 是解决判断与识别类问题的关键 答案： C 在如图所示的逻辑电路中 ， 当 1”、 0”时 ， 则在 端输出的电信号分别为 ( ) A 1和 0 B 0和 1 C 1和 1 D 0和 0 题 型 2 对复合门电路的理解 【 分析 】 首先明确是 “ 与 ” 门电路和 “ 非 ” 门电路的组合 ， 然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定 【 解析 】 首先从 “ 非 ” 门电路入手 ， 当 0”时 ， 1”， 所以 “ 与 ” 门电路的两输入均为 “ 1”， 因此 1”， 因此 【 答案 】 C 【 方法总结 】 复合门电路真值表的确定方法： (1)如果 A、 非 ” 门电路 ， 它 11、们各自的输出 又组成一个 “ 与 ” 门电路或 “ 或 ”门电路 ， 最后输出 Y， 故 1、 (2)判断复合门电路的最终输出结果时 ， 分析思路一般是 “ 从前向后 ” ， 先分析第一个门电路的输出结果 ， 再判断第二个 ， 依此类推 (2014徐汇区二模 )模拟交通路口拍摄闯红灯的电路如图所示 ， 当汽车通过路口时 ，红灯亮起时 ， 若要在汽车违章时进行拍摄 ， 且摄像仪需要一定的工作电压 ， 能实现此功能的逻辑门电路是 ( ) 变式训练 2. B. C. D. 解析： 汽车通过路口和红灯亮起时 ， 摄像仪才会工作 ， 说明是逻辑 “ 与 ” 的关系 ， 摄像仪需要一定的工作电压 ， 当两 12、开关闭合时输入门电路的为低电位 ， 输出为低电位 ， 为了得到高电位 ， 应加一非门 故 答案： D (2014徐汇区一模 )如图是简易散热排风示意电路 ， 其阻值随温度升高而减小 ， 则 ( ) 题 型 3 门电路的实际应用 A 环境温度升高时 ， 排风扇两端电压减小 B 环境温度升高时 ， C D 排风扇开始工作的临界温度升高 【 解析 】 环境温度升高时 ， 排风扇开始工作 ， 两端电压变大 ， 境温度升高时 ， 热敏电阻阻值变小 ， 输入端 电势升高 ， 分压增大 ， 变电阻 热敏电阻阻值不是很小时 ， 通过控制开关 ， 排风扇开始工作 ， 此时环境温度比较低 ， 故 排风扇开始工作的 13、临界温度降低了 ， 【 答案 】 B 【 方法总结 】 门电路的问题分析中 ， 门电路往往要和一些常用的电学元件 (如电阻 、 开关 、 热敏电阻 、 光敏电阻 、 二极管等 )一起构成电路 ， 通过电路中某一部分的变化 (开关的通断 、 电阻的变化等 )实现门电路输入端的电压变化 ， 即电势的高低变化 ， 从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的 ， 因此在分析这类问题时 ， 除熟练掌握各种门电路的作用外 ， 还要熟练地掌握电路的动态变化规律的分析 ， 准确判断出电路中 ， 尤其是门电路部分的电势高低的变化 ，从而达到正确解决问题的目的 如图为一个火警报警装置的逻辑电路图 ， 低温时电阻值很大 ， 高温时电阻值很小 ，。