高中物理 第二章 第六节 走进门电路 第七节 了解集成电路配套辅导与检测课件 粤教版选修31.ppt

第六节走进门电路第七节了解集成电路 电路 1 通过实验 观察门电路的基本作用 初步了解 与 逻辑 或 逻辑和 非 逻辑的意义 理解条件与结果的关系 以及这些逻辑关系的真值表 2 了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用 3 初步了解集成电路的作用 关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况 1 数字电路的工作状态有 两个独立的状态 2 基本的逻辑关系有 基本的逻辑电路有 3 与 门的符号为 或 门的符号为 非 门的符号为 答案 1 0 低电平 1 高电平 2 与 关系 或 关系 非 关系 与 门电路 或 门电路 非 门电路3 4 三种基本逻辑电路 1 与 门真值表 2 或 门真值表 3 非 门真值表 考点一门电路 所谓 门 就是一种开关 在一定条件下它允许信号通过 如果条件不满足 信号就被阻挡在 门 外 考点二几种常见逻辑电路 基本的逻辑门电路分为 与 门 或 门 非 门等1 与 门 如果一个事件的几个条件都满足后 该事件才能发生 这种关系叫做 与 逻辑关系 具有 与 逻辑关系的电路称为 与 门电路 简称 与 门 1 与 逻辑电路 2 与 门的逻辑符号 3 与 门的真值表 4 与 门反映的逻辑关系 y a b注意 在理解 与 门电路的逻辑功能时 要注意以下几点 1 当所有的输入均为 1 时 输出才是 1 2 我们在使用 与 门电路时 可以不关心其内部结构 但必须弄清它的逻辑功能 2 或 门 如果几个条件中 只要有一个条件得到满足 某事件就会发生 这种关系叫做 或 逻辑关系 具有 或 逻辑关系的电路叫做 或 门 2 或 门的逻辑符号 3 或 门的真值表 1 或 逻辑电路 4 或 门反映的逻辑关系 y a b注意 在理解 或 门电路的逻辑功能时 要注意以下几点 1 只要有一个输入呈现 1 的状态 输出的状态就是 1 2 或 门电路的逻辑功能同 与 门电路的逻辑功能的差异 3 非 门 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系 叫做 非 逻辑关系 具有 非 逻辑关系的电路叫 非 门 1 非 逻辑电路 2 非 门的逻辑符号 3 非 门的真值表 4 非 门反映的逻辑关系 y 注意 在理解 非 门电路的逻辑功能时 要注意以下几点 1 输入和输出的状态恰好相反 2 非 门电路的逻辑功能同 与 门和 或 门电路逻辑功能的差异 考点三集成电路 1 定义 把晶体管 电阻 电容等元件 按电路结构的要求 制作在一块硅或陶瓷基片上 再加以封装而成的 具有一定功能的整体电路 2 集成电路的分类 1 按功能分为三大类 数字集成电路 模拟集成电路和微波集成电路 2 集成电路按集成度可分为六大类 小规模集成电路ssi 晶体管数在100个以内 中规模集成电路msi 晶体管数在102 103个 大规模集成电路lsi 晶体管数在103 105个 超大规模集成电路vlsi 晶体管数在105 107个 特大规模集成电路ulsi 晶体管数在107 109个 巨大规模集成电路gsi 晶体管数多于109 个 优点 集成电路将元器件集中制作在芯片上 减少了元器件间的连接导线 使可靠性得到很大提高 一般集成电路是按功能设计制作的 专用性强 使用按功能选用 非常方便 因此 集成电路用途广泛 发展前景宽广 在举重比赛中 有甲 乙 丙三名裁判 其中甲为主裁判 乙 丙为副裁判 当主裁判和一名以上 包括一名 副裁判认为运动员上举合格后 才可发出合格信号 试列出真值表 解析 设甲 乙 丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量a b c 裁判结果为y 并且对于a b c 设 判上举合格为逻辑 1 不合格为逻辑 0 对于y 上举合格为逻辑 1 不合格为逻辑 0 根据题意及上述假设列出真值表如下表所示 答案 见上表 如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 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 解析 1 温度较低时rt的阻值很大 r比rt小的多 因此p x之间电压较大 要求此时电铃不响 表明输出给电铃的电压应该较小 输入与输出相反 可见虚线处元件是 非 门 2 当高温时rt阻值减小 p x之间电压降低 输入低电压时 从 非 门输出是高电压 电铃响起 3 若r较大 由于分压作用 rt两端的电压不太高 则外界温度不太高时 就能使p x之间电压降到低电压输入 电铃响起 因此r较大 反映较灵敏 答案 见解析 练习 1 如图所示是一个温度报警电路 r1为热敏电阻 r2为可变电阻 是斯密特触发器 为蜂鸣器 1 请你说明工作原理 2 怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警 解析 1 低温时r1较大 a点电势低 y点电势高 蜂鸣器不响 高温时r1较小 a点电势高 y点电势低 蜂鸣器响 2 应减小r2的阻值 答案 见解析 某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路 如右图所示 当电网停电时 应急灯自动打开 来电时 应急灯自动熄灭 图中r1 r2为分压电阻 以使门电路获得合适的电压 j为应急灯开关控制继电路 图中未画应急灯电路 请画出需要的门电路符号 分析 找到条件和结果之间的关系 从而确定是哪种门电路 条件满足 结果不发生 条件不满足 结果却发生 符合这种逻辑关系的电路叫 非 门电路 解析 停电时r1 r2两端均无电压 即门电路无输入 应急灯自动打开 所以可以判断为 非 门 符号如下图所示 答案 练习 2 下图是一个汽车车门报警装置逻辑电路图 图中的两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上 只要打