逻辑门电路 课件-2023届高三通用技术选考二轮复习（39张PPT）

(共39张PPT)
《逻辑门电路》
电子控制电路
考纲
考试内容 考试要求 考试属性
数字信号 ①模拟信号与数字信号的不同特性，数字信号的优点 ②数字信号中“1”和“0”的意义 a a 加试
逻辑门 ①数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用 ②与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写 ③与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，真值表的填写 ④简单的组合逻辑电路 a b b b 加试
考纲
数字集成电路 ①晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用 ②常用数字集成电路类型 a a 加试
数字电路的应用 ①简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试 ②基本触发器的组成特征及作用 c a 加试
基础知识
1.处理：传感器将所获取的信号转换成电信号后，控制部分便对这些信号进行分析、比较、判断、放大、运算、传输、变换…….，最后向输出部分发出命令，控制执行机构的操作。对信号的分析、比较等过程统称为处理。
2.信号类型：模拟信号、数字信号
特征 描述 在电子电路中的表现方式
模拟信号 连续变化 连续变化的直线或曲线 连续变化的电磁波或电压信号
数字信号 不连续变化 柱状图或数字 电压脉冲或光脉冲
3.数字信号的优点：容易处理、处理精度高、便于记录保存等。
一、信号及其处理
基础知识
任何复杂的逻辑关系都有与、或、非三种基本逻辑关系组合而成，实现这三种基本逻辑关系的电路分别称为与门、或门、非门，它们的输入信号代表逻辑前提，输出信号代表逻辑结论。
1、与门
基本逻辑门电路
2、或门
3、非门
全高出高，有低出低
见高出高，见低出低
见高出低，见低出高
二、逻辑门电路
基础知识
组合逻辑门电路
1、与非门
2、或非门
全高出低，有低出高
见高出低，全低出高
基础知识
1. 门电路是用晶体三极管或MOS管构成的电路，晶体三极管存在截止和饱和两种状态，截止状态相当于开关断开，饱和状态相当于开关闭合。
2. 场效应晶体三极管的开关效应
(1)场效应晶体三极管的组成：另一种常作为门电路中开关使用的器件是金属氧化物半导体场效应晶体三极管，即MOS管，它和双极型晶体三极管一样也有三个极：源极S、栅极G和漏极D。
(2)场效应晶体三极管和双极型晶体三极管的各电极的对应关系是：
源极相当于发射极，通常接地；
漏极相当于集电极，通常通过电阻接电源；
栅极相当于基极，用来控制漏极电流的大小。
三、数字集成电路
基础知识
(3)场效应晶体三极管与双极型晶体三极管的比较
普通晶体三极管是电流控制的器件，即基极必须注入电流方能使三极管导通，而MOS管属于电压控制器件，在其栅极与源极之间加适当的电压就能使MOS管导通。MOS管在开关信号的作用下，也有导通和截止两种状态，因而也可作开关使用。
3. 常用的数字集成电路
(1)TTL(晶体管—晶体管逻辑)：用普通晶体三极管构成的集成电路，运行速度快，允许负载流过的电流较大，但消耗功率较大。
(2)CMOS(互补MOS电路)：用MOS管构成的集成电路，工作时消耗的功率最低，但工作速度较慢，允许负载流过的电流较小，较容易损坏。
基础知识
1. 含义：数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路称为触发器，其中最简单的一种称为基本触发器。
四、基本触发器
2. 组成：通常由2只或非门(或2只与非门)交叉连接构成。
(1)输出：任何触发器都有2个输出端Q和，正常情况下Q和总是反相的，即不是(Q=0， =1)就是(Q=1， =0)，(Q=0， =1)称为0状态，(Q=1， =0)称为1状态。
(2)输入：基本触发器有2个输入端S和R。S(set)称为置位端或置1端，R(reset)称为复位端或置0端。
功能表
拓展
分立元件构成的基本逻辑关系
1.二极管构成的与门电路
拓展
2.二极管构成的或门电路
分立元件构成的基本逻辑关系
拓展
分立元件构成的基本逻辑关系
3.三极管构成的非门电路
拓展
分立元件构成的基本逻辑关系
4.二极管与三极管组合构成的与非门电路
基础分析
已知某逻辑关系的真值表如图，则以下正确的逻辑表达式是
解析
【考点】用门电路实现逻辑关系。
【分析】本题考查用门电路实现逻辑关系，根据真值表，Y的值不能由A或者B确定，即表达式中没有或门。
【解答】根据真值表中Y=1时，A=0，B=1，且只有这一种情况下Y才等于1，由此可知表达式中没有或门，排除B、D；将A=0，B=1代入Y=Ax，得到的值为Y=0，排除A；将A=0，B=1代入Y=A×B，得到的值为Y=1，满足真值表的要求。故选：C。
【点评】本题考查用门电路实现逻辑关系，用真值表中输出量为1的输入值可快速写出表达式。
基础知识
如图所示是某组合逻辑电路，关于该逻辑电路的功能，下列表述的真值表中正确的是 （ ）
解析
【考点】用门电路实现逻辑关系。
【分析】本题考查用门电路实现逻辑关系，与门的逻辑关系为全1出1，有0出0，则与非门的逻辑关系为有0出1，全1出0。
【解答】或门的逻辑关系为有1出1，全0出0；即AB全0时，或门输出0，经过与门，F=0，排除C、D；A、B全1时与非门输出0，经过与门输出F=0，排除A。故选：B。
【点评】本题考查用门电路实现逻辑关系，掌握基本逻辑门的逻辑关系即可快速解题。
基本触发器
观察如图所示的触发器状态图，以下说法不合理的是
A．当前状态为保持状态
B．之前的状态为置1状态
C．这是一个由两个或非门构成的基本触发器
D．若要Q端为低电平，则R=0，S=1
解析
R，S=0时，基本触发器处于记忆状态，保持前一次的输出状态，即前一次Q=1，g=0，则前一次置1端S=1，置0端R=0，触发器处于置1状态，即Q=1。
故选：D。
基础应用
如图所示的电路图示一个应用“非”门构成的简易火警报警电路（正温度系数)，则图中X框、Y框中应是 （ ）
A. X为开关，Y为热敏电阻
B. X为热敏电阻，Y为开关
C. X为热敏电阻，Y为可变电阻
D. X为可变电阻，Y为热敏电阻
解析
如果发生着火，则当周围环境温度升高，正温度系数的热敏电阻会增大，必将导致有电流通过报警器，所以热敏电阻应放在X的位置，才能实现这一目的，X处是热敏电阻，Y处则为可变电阻，才能与“非”门构成这一报警系统。
故选：C。
基础分析
下列关于如图所示的电路的分析中，正确的是
A．S断开时V不发光，S闭合时V发光
B．S断开时V发光，S闭合时V不发光
C．不管S闭合还是断开，V都发光
D．因为电路的初始状态未知，所以不能确定V是否发光
解析
S断开时，根据与非门水平触发的规律，基本触发器输出的信号为高电平，故V不发光，S闭合时，基本触发器输出的信号为低电平，故V发光。
故选：A。
应用分析
如图所示为利用门电路设计的某鱼缸温度电子控制系统，当水缸内的热敏电阻(正温度系数)检测出水温低于设定下限温度时，水缸内的加热丝就加热；当水缸检测出水温达到设定上限温度时，水缸内的电热丝就停止加热。图中虚框处应选的逻辑门是
A. 与门 B. 与非门
C. 或门 D. 或非门
解析
答案：A
基础分析
如图所示的电路图，输出Y和输入A、B的逻辑关系为 ( ) 。
A. 或门
B. 与门
C. 或非门
D. 与非门
解析
答案：C
基础知识
15年10月12题
如图所示为楼道照明灯的控制电路。用A和B分别表示2个单刀双掷开关的状态，“1”表示开关向上，“0”表示开关向下。用L表示灯的状态，“1”表示灯亮，“0”表示灯不亮。关于该电路的逻辑关系，下列真值表中正确的是
解析
答案：A
15年10月12题
基础分析
16年4月13题
如图所示电路，V3工作于开关状态。当输入X=0 、Y=1时，以下发光二极管状态中正确的是
A. V1不发光、V2不发光
B. V1不发光、V2发光
C. V1发光、V2不发光
D. V1发光、V2发光
解析
答案：C
16年4月13题
基础分析
17年4月13题
下列关于如图所示电路的分析中，正确的是
A. S断开时V不发光，S闭合时V发光
B. S断开时V发光，S闭合时V不发光
C. 不管S闭合还是断开，V都发光
D. 因为电路的初始状态未知，所以不能确定V是否发光
解析
答案：A
S断开时，根据与非门水平触发的规律，基本触发器输出的信号为高电平，故V不发光，S闭合时，基本触发器输出的信号为低电平，故V发光。
17年4月13题
基础分析
17年11月13题
如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图，XY表示输入，F1F2F3F4表示输出。当X为1，Y为0时，F1F2F3F4为
0000
0100
0010
0001
解析
答案：D
17年11月13题
基础分析
18年4月12题
如图所示的电路，下列分析中正确的是
A. V2始终不发光
B. S断开时，V1不发光，V2发光
C. S断开时，V1发光，V2不发光
D. S闭合时，V1发光，V2发光
解析
答案：B
18年4月12题
谢谢观看
孟金昌