高中物理选修3-1-2.10简单逻辑电路

(共27张PPT)
10
简单的逻辑电路
数字信号与模拟信号
1
数字信号
数字信号在变化中只有两个对立的状态：
“有” 或者“没有”。
2
模拟信号
模拟信号变化则是连续的
3
逻辑电路
⑴ 输出的结果由输入的条件决定的电路
称为逻辑电路。
⑵ 逻辑电路是以二进制为原理、实现数
字信号逻辑运算和操作的电路。
最简单的逻辑电路 ——门电路
1
“与”门电路
⑴ “与”逻辑关系
结果
条件
一个事件的几个
条件都满足后，
该事件才能发生,
这种关系称为“与”
逻辑关系。
⑵ “与”门
案例：生活中的与逻辑关系
条件：
A
B
A、B 两锁同时打开
结果：
门打开
具有“与”逻辑关系的电
路称为“与”门电路简称
“与”门
⑶ “与”门真值表
开关接通为1，断开为0
灯泡亮为1，熄为0
条 件 结果
A B L
断
断
断
熄
通
熄
通
断
熄
通
通
亮
输 入 输出
A B Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
⑷ “与”门表述与规律
与门符号
＆
B
A
Y
表达式：
Y=A*B
真值表：
输 入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
有0出0
规律：
V
A
B
Y
R
3.3 kΩ
6V
6V
+ 6V
0
案例分析
A
B
Y
R
+ 6V
UA = 0V
二极管正导通时，电压降为0.7V
UA = 6V
导通
0.7V
Y 低电平，输出0
UB = 6V
截止
6V
Y 高电平，输出1
Y = A*B = 0
0 V
6V
6V
6V
Y = A*B = 1
2
“或”门电路
⑴ “或”逻辑关系
结果
条件
几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系。
案例：生活中的或逻辑关系
条件：
一人用钥匙单独打开
结果：
门打开
⑵ “或”门
具有“或”逻辑关系的电
路称为“或”门电路简称
“或”门
⑶ “或”门真值表
开关接通为1，断开为0
灯泡亮为1，熄为0
条 件 结果
A B L
断
断
断
熄
通
亮
通
断
亮
通
通
亮
输 入 输出
A B Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
⑷ “或”门表述与规律
或门符号
表达式：
Y=A+B
真值表：
输 入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
有1出1
规律：
A
Y
B
≥1
案例分析
V
A
B
Y
R
3.3 kΩ
6V
6V
A
B
Y
R
UB = 0 V
UA = 0 V
其他同理
0V
0V
0V
截止
Y 低电平 输出 0
Y = A +B = 0
UB = 0 V
UA = 6 V
6V
0V
6V
导通
5.7V
截止
Y 高电平 输出 1
Y = A +B = 1
3
“非”门电路
⑴ “非”逻辑关系
结果
条件
输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系。
⑵ “非”门
具有“非”逻辑关系的电路称为
“非”门电路,简称“非”门
⑶ “非”门真值表
条件 结果
A L
断 亮
通 熄
输入 输出
A Y
0 1
1 0
⑷ “非”门表述与规律
或门符号
表达式：
真值表：
见1出0
见0出1
规律：
A
Y
1
Y= A
输入 输出
A Y
0 1
1 0
案例： 图是一个火警报警装置的逻辑电路图。 Rt 是一个热敏电阻，低温时电阻值很 大，高温时电阻值很小，R是一个阻值 较小的分压电阻。
(1) 要做到低温时电
铃不响，火警时
产生高温，电铃
响起。在图中虚
线处应接入怎样
的元件
1
Y
A
(2) 为什么温度高时
电铃会被接通？
(3) 为了提高该电路的
灵敏度，即报警温
度调得稍低些，R
的值应大一些还是
小一些
T 升高 Rt 减小 X、P 电压降低
非门输出高电路，电铃响
减小Rt 分压，则增大R
“与、或、非” 门
A
B
Y
结果
结果
条件
结果
结果
条件
A
B
Y
A
结果
Y
条件
A
Y
1
A
Y
B
&
A
Y
B
≥1
“与”逻辑关系
“或”逻辑关系
“非”逻辑关系
“求真值”的要领：
与运算：条件全为真，结果才为真；
或运算：条件有一个或一个以上为真，
结果就为真；
非运算：条件结果相反。
复合门与集成电路
1
复合门
由基本门电路组合而成
如，与非门、或非门、与或非门等
＆
1
A
B
Y
A
真值表
A B Y
输入
输出
0 0
1
0 1
1
1 0
1
1 1
0
A
B
≥1
F
1
A B Y
输入
输出
0 0
1
0 1
0
1 0
0
1 1
0
2
集成电路
练习与思考
例1 有 A、B 两组信号波形
图如图甲所示，把他们
分别输入到图乙的三种
门电路中，请画出输出
端的波形图Y1、Y2 、 Y3。
≥1
Y2
A
B
&
Y1
A
B
1
Y3
A
图甲
00111100
01100110
00100100
01111110
11000011
Y1:
Y2:
Y3:
例2 如图是热水器的恒温集成电路，R0是
热敏电阻，温度较
低时其阻值很大，
温度较高时阻值很
小，如果热水器中
没有水或水温较高
时，继电器会放开簧片，发热器断路，
反之会吸住簧片接通发热器。则在电路
图的虚线框内的门电路应是__________
门，当温度较低时，门电路的输入端 A
是_________电势（填高或低）。
与
高
例3 如图所示为一个由四个“与”门组合而
成的集成块，它
有14个引脚。其
中 “7” 是接电源
的负极，“8”接电
源的正极。现与发
光二极管，电源等
元件连成简单的电路，试判断该连接
状态下发光二极管 。如集成块
内是由四个“或”门组合而成的，外部
连接时一样的，则此时发光二极管______
不发光
发光
例4 一逻辑电路，要求 AB 输入相同时，结果
为真1，A B 输入不相等时，输出为假 0。
在电路空框内填上适合的门电路符号。
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Y
&
≥1
&