课件19张PPT。第三章 电子控制系统的信号处理-2--3--4-一二三四一、数字信号
1.数字信号
(1)概念:在时间上和数值上都是 、 信号。?
(2)优点: ; ; 等。?
2.模拟信号
概念:在时间上和数值上都是 信号。?
3.数字电路中的二值化
为了方便表示和处理,数字电路上往往只用 和 两个数值。例如:数字集成电路规定:输出输入电压在0~0.8 V之间为
(用0表示)。在2.4~5 V为 (用1表示)。?离散的 不连续的容易处理处理精度高便于记录保存连续的“0” “1” 低电平高电平-5-一二三四二、逻辑门
1.逻辑
指事物的 与 之间的关系。?
(1) :规定高电平为逻辑1,低电平为逻辑0。(默认情况下为正逻辑)?
(2) :规定高电平为逻辑0,低电平为逻辑1。?
2.逻辑门电路
逻辑门电路是一种能实现一定逻辑功能的单元电路。常见的逻辑门电路有基本门电路( 、 、 )和复合门电路( 、 ),各逻辑门电路的逻辑符号、逻辑功能和逻辑表达式见下表。?前提结论正逻辑负逻辑与门或门非门或非门与非门-6-一二三四-7-一二三四三、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
(1) :条件——输入信号足够 ( 电平);现象——三极管流过的电流较 ,而集电极与发射极之间的电压只有0.2 V左右( 电平)。?
(2) :条件——输入信号足够 ( 电平);现象——三极管 电流流过,集电极与发射极之间的电压与电源电压相近( 电平)。?
2.数字集成电路概念
将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统,称为数字集成电路。饱和大高大低截止小低没有高-8-一二三四3.数字集成电路分类
(1) (晶体管—晶体管逻辑电路):用普通晶体三极管构成的集成电路,运行速度 ,允许负载流过的电流 ,但消耗功率 。?
(2) (互补MOS电路):电路是用MOS管构成的集成电路,消耗的功率最低,但速度 ,允许负载流过的电流 。CMOS器件较容易损坏,使用时要注意保护。?TTL集成电路 较快较大较大CMOS集成电路较低较小-9-一二三四四、数字电路的应用
1.触发器
数字电路中能将 数据记忆住的基本单元电路。?
2. 是数字逻辑电路中的基本单元电路,有 种稳定状态,具有 功能。最简单的一种称为基本RS触发器,通常由2只或非门(或2只与非门构成)交叉连接构成,其区别如下表。?二进制 触发器两记忆-10-一二三四-11-【典例1】如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图,X、Y表示输入,F1、F2、F3、F4表示输出。当X为1、Y为0时F1F2F3F4为( )
A.0000 B.0100 C.0010 D.0001
答案:D-12-【典例2】 (2018·11浙江选考)如图所示的电路,下列分析中不正确的是( )
A.S1接地,S2接电源,LED发光
B.S1接地,S2接地,LED不发光
C.S1接电源,S2接地,LED发光
D.S1接电源,S2接电源,LED发光-13-解析:由电路图可知,逻辑电路表达式为
即为异或门,所以可得到答案为D项。数字电路应用题,从本次高考题型来看,逻辑门电路的考核有进一步加大考核的趋势,今后学生需要加强该方面知识的深入学习,由逻辑门电路列出逻辑表达式,并能化简,单纯从选项出发进行代入分析不可取,应加强逻辑表达式、逻辑门电路的应用、真值表等分析能力。
答案:D-14-【典例3】 (2016·10浙江选考) 下图是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图,R1是负温度系数热敏电阻。当光线暗并且温度低于设定值时,蜂鸣器发声报警。图中虚线处应选用的逻辑门是( )解析:因为电路图是三极管的非门电路,所以本题选择或非门,故选C项。
答案:C-15-【典例4】 (2018·11浙江选考)如图所示是小明设计的电路,当温度低于设定值时V4发光。已知三极管工作在开关状态,Rt为热敏电阻。下列分析中不正确的是( )
A.Rt应选用负温度系数的热敏电阻
B.S闭合时,V3导通后,V2导通
C.闭合S后,温度下降到设定值以下时V4发光,然后温度升高到设定值以上时V4熄灭
D.S断开,当V1截止时,V3截止-16-解析:由设计的电路可知,闭合S时,当温度下降到设定值时,V1导通,V3也导通。V3导通后V2即可导通,由于V2的导通会将V4熄灭,故C项正确。
答案:C-17-2131.关于数字信号说法错误的是( )
A.数字信号只有高、低两个电平
B.数字信号在时间上和数值上均是连续变化的
C.数字信号中只有“1”和“0”两种状态
D.数字信号简单,稳定可靠 答案解析-18-2132.(2018·4浙江选考)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 答案解析-19-3123.下图是一个火警报警装置的电路图,Rt是一个负温度系数的热敏电阻。以下说法正确的是( )
A.温度越高,热敏电阻的阻值越大
B.低温时电铃不响,高温时电铃响,在虚线框中对应接入元件是与门
C.低温时电铃不响,高温时电铃响,在虚线框中对应接入元件是非门
D.为了提高报警温度,电阻R的值应该调小点 答案解析考点强化练14 电子控制系统的信号处理
1.数字电路中的工作信号为( )
A.脉冲信号 B.随时间连续变化的电信号
C.直流信号 D.模拟信号
2.数字信号和模拟信号的不同之处是( )
A.数字信号在大小上不连续,时间上连续,而模拟信号则相反
B.数字信号在大小上连续,时间上不连续,而模拟信号则相反
C.数字信号在大小和时间上均不连续,而模拟信号则相反
D.数字信号在大小和时间上均连续,而模拟信号则相反
3.对于触发器和组合逻辑电路,以下说法正确的是( )
A.两者都有记忆能力
B.两者都无记忆能力
C.只有组合逻辑电路有记忆能力
D.只有触发器有记忆能力
4.右图是一个电工应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上,只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管就发光。则根据报警装置的要求,在电路图的虚线框内应是( )
A.与门 B.或门 C.非门 D.与非门
5.
如图所示,由门电路组成的电路,输出端为“1”,指示灯L亮,输出端为“0”,指示灯L不亮,现在要使灯L亮,则A、B两输入端分别是( )[来源:学科网]
A.“1” “1” B.“0” “0”
C.”1” “0” D.“0” “1”
6.与下图所示电路逻辑功能相似的门电路是( )
7.下列电路能使蜂鸣器发出声音的是( )
8.如图所示是一位3位二进制编码器的逻辑电路,I0I1I2I3I4I5I6I7表示输入Y1Y2Y3表示输出,当I0I1I2I3I4I5I6I7为00010000,Y1Y2Y3为( )
A.101 B.010 C.011 D.110
9.如图所示,输入和输出的关系是( )
10.下图为一个组合逻辑电路,下列关于该电路的真值表正确的是( )
A B
F
0 0
0 1
1 0
1 1
0
0
0
1
A B
F
0 0
0 1
1 0
1 1
0
0
1
0
A B
A B
F
0 0
0 1
1 0
1 1
0
1
0
0
A B
F
0 0
0 1
1 0
1 1
1
0
0
0
C D
11.
小型家用轿车一般有四个车门,都装有车门开关检测装置,检测到任意一个车门没有关好就会亮起警报灯,右面是实现该功能的电子电路图,四个开关安装在四个门上,门关好时开关闭合,请问虚线框中的逻辑门电路应该是( )
12.晶体管作开关使用时三极管工作在( )
A.放大与静止状态 B.放大与饱和状态
C.饱和与截止状态 D.放大、截止、饱和状态
13.由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的选项是( )
14.如图所示的温度和亮度报警电路,Rg为光敏电阻,Rt为负温度系数热敏电阻。进行电路搭接及调试时,发现无论光照强弱还是温度高低,报警指示灯发光二极管都不亮,产生该问题的原因不可能是( )
A.定值电阻R5短路 B.二极管V1被击穿
C.定值电阻R3太大 D.光敏电阻Rg虚焊
15.如图所示电路,V1、V2均工作于开关状态,先设置A=1,B=0,以下发光二极管正确的是( )
A.L1不发光、L2不发光 B.L1不发光、L2发光
C.L1发光、L2不发光 D.L1发光、L2发光
16.如图所示的实验电路中,转换开关S从初始位置“A”转到“O”,再从“O”转到“B”,则当转换开关分别处于“A”“O”“B”三个位置时,发光二极管的状态是( )
A.亮、灭、亮 B.亮、亮、灭
C.灭、灭、亮 D.灭、亮、灭
17.观察图示的触发器状态图,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
18.如图所示是自动浇花机器电路图。当花盆内土壤水分蒸发湿度减小到一定程度时,会启动水泵自动浇水,当花盆内土壤湿度达到一定值时停止浇水,从而使土壤湿度保持在一定范围。以下关于该电路的说法中错误的是( )
A.继电器的选用,主要根据电路电源电压和水泵的额定值来确定
B.电路的湿度传感器是负电阻湿度特性,即湿度越大,电阻越小
C.当土壤湿度增加到一定值时,三极管V1处于饱和状态,水泵停转
D.电位器Rp的作用是调节土壤湿度的控制范围
19.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,水缸内的加热丝就停止加热。图中虚框处应选的逻辑门是( )
[来源:学科网]
20.走廊里有一盏灯,在走廊的两端各有一个开关,我们希望无论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么设计的电路应为( )
A.“非”门电路 B.“与”门电路
C.“或”门电路 D.以上答案均可
21.如图所示的电路,下列对该电路分析正确的是( )
A.按下开关S1后放开,再按下S2后放开,蜂鸣器发声
B.同时按下开关S1、S2,蜂鸣器发声
C.按下开关S2后放开,再按下S1后放开,蜂鸣器发声
D.开关S1按下S2不按下,蜂鸣器不发声
22.如图所示电路,两个三极管都工作在开关状态。当发光二极管LED1发光,LED2不发光时,A、B的输入情况是 ( )
A.A=0,B=0 B.A=0,B=1
C.A=1,B=0 D.A=1,B=1
23.如图所示电路,V工作于开关状态。关于该电路的逻辑关系,下列真值表正确的是( )
A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
A
B
F
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A B
A
B
F
0
0
0
0
1
0
1
0
1[来源:Z.xx.k.Com]
1
1
1
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1[来源:学科网ZXXK]
1
C D
24.下图为某热敏电阻在不同温度下电阻值的变化曲线。现需要设计一个水箱水温提醒器,用该热敏电阻作为传感器,当水温达到100 ℃时,蜂鸣器发出提醒声。以下符合上述设计要求的电路是(电路图中Rt为热敏电阻) ( )[来源:学+科+网]
25.下图是小王设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图,Rt是负温度系数热敏电阻。当温度低于设定值并且S闭合时,蜂鸣器发声报警。图中虚线框处应选用的逻辑门是 ( )
26.分析如图所示的电子控制电路,下列判断正确的是( )
A.只有当A=1,B=0时,蜂鸣器发声
B.只有当A=1,B=1时,蜂鸣器不发声
C.当A=0,B=0时,蜂鸣器发声
D.当A=0,B=1时,蜂鸣器不发声
27.下图是小李设计的一个简易的光控灯电路,主要是为了模拟路灯白天不亮晚上亮的目的。请你仔细分析电路后,回答下列问题:
(1)为实现正常的功能,图中方框内应该连入的基本逻辑门电路是 (选填“与门”“非门”或“或门”)。?
(2)当光敏电阻R1受到光照时,阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时逻辑门输入端A处出现 (选填“高”或“低”)电平,输出端B处出现 (选填“高”或“低”)电平,LED灯 (选填“能”或“不能”)发光。?
(3)安装完毕后,发现电路工作不理想,要很高的亮度LED灯才关闭,因此我们需要 (选填“增大”“减小”或“不改变”)R3进行调节。?
参考答案
考点强化练14 电子控制
系统的信号处理
1.A 数字电路中的信号是非连续的,选项中只有脉冲信号是非连续的,其他都是连续的。
2.C 本题考查数字信号和模拟信号的概念。数字信号是在大小和时间上都不连续的信号,模拟信号是在大小和时间上都连续的信号。
3.D 触发器是数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路,有记忆功能;组合逻辑电路无记忆功能。
4.B 要使发光二极管发光,门电路的输出端应该是高电平。又根据“只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管就发光”,可知只要其中任何一个开关断开,即输入高电平时,输出就是高电平,只有或门(有1是1,无1是0的真值表规律)采用这个特点,因此选项B正确。
5.B 要使灯L亮,“非”门的输出应该为“1”,所以“非”门的输入端为“0”,即“或”门的输出端为“0”,则“或”门的两个输入端A、B都应为“0”。
6.A 7.A 8.C 9.A 10.B 11.A
12.C 饱和状态下三极管导通,流过的电流较大,截止状态下三极管截止,没有电流通过,做开关时就用到三极管的这两种状态。
13.A 14.B 15.B 16.B 17.D
18.C 三极管V1处于放大状态,因为它集电极上没有负载。
19.A
20.C 把开关看作输入,灯的亮灭看作输出,由题意得出,逻辑关系应该是只有输入全为开的时候灯才灭,即输入全为0时输出才为0,是或逻辑关系。
21.C 22.C 23.C 24.D 25.A 26.D
27.答案 (1)非门 (2)变小 低 高 不能 (3)增大
解析 (1)当光线变暗时,光敏电阻阻值变大,则A处出高电平,而此时灯要发光,则B处要低电平,所以应该是非门。
(2)当光线变亮时,光敏电阻阻值变小,则A处出低电平,经过非门后,则B处出高电平,灯不亮。
(3)安装完毕后,发现电路工作不理想,要很高的亮度LED灯才关闭,所以我们就要调低亮度,一旦调低亮度,则光敏电阻的阻值就会变大,A的电位就要升高,为了保持A原来的电位,所以我们必须调大电位器的电阻,提高电位器的电压,以此抢去一部分的电压,维持A的电位保持不变。
