【教育资料】2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-1学案：第二章第9讲走进门电路了解集成电路学

1、教育资源教育资源目标定位 1.了解最基本的逻辑电路 门电路 .2.掌握几种基本门电路及它们的表示符号.3.认识简单的复合电路；初步了解集成电路的作用及发展情况一、数字化技术将信号编成“0”或“ 1”的二进制代码，然后转换成电脉冲进行处理的技术二、门电路用来实现基本逻辑功能的电子电路，可由二极管、三极管等分立元件构成，也可制成集成电路三、常见的几种门电路1与门电路：实现与逻辑的电子电路(1)符号：.“&”表示“与”就是英文and的缩写；(2)特点：有零为零，全一为一(3)真值表：与门电路输入输出s1s2q000 010 100 111 2.或门电路：实现或逻辑的电子电路(1)符号：. “

2、 1”表示当输入呈现“1”状态的个数大于等于1 时，输出为“1”状态(2)或门电路的特点：有一为一，全零为零；(3)真值表：或门电路输入输出s1s2q000 011 101 111 教育资源教育资源3.非门电路：实现非逻辑的电子电路(1)符号：. “1”表示缓冲，“ ”表示反相；当输入为“1”状态时，输出为“0”状态(2)非门电路的特点：入一出零，入零出一；(3)真值表：非门电路输入输出s q01 10 四、集成电路1.定义：集成电路(ic) 是指把晶体管、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分类(1)集成电路按功能分类可分为

3、三类：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类：小规模集成电路ssi，中规模集成电路msi ，大规模集成电路 lsi，超大规模集成电路vlsi ，特大规模集成电路ulsi ，巨大规模集成电路gsi. 例 1如图 1 所示的 a、b 端均为输入端，如果a 输入“ 1”、b 输入“ 0”则下列选项正确的是 () 图 1 a电路为“非”门且输出“1”b电路为“与”门且输出“0”c电路为“或”门且输出“1”d电路为“与”门且输出“1”解析 为“非”门，输出为 “0”，为“或 ”门，输出为 “1”，为“与”门，输出为“0”，则只有选项c 正确答案c 例 2由门电路构成的一

4、简单控制电路如图2，其中r为光敏电阻，光照时电阻很小，r为变阻器， l 为小灯泡其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯泡l 不亮，不受光照时，小灯泡l 亮该逻辑电路是_门电路，要增大该控制电路的灵敏度，可使变阻器r 的阻值 _(填“变大”或“变小”)图 2 解析根据题意， r为光敏电阻，光照时电阻很小，分压较小，门电路输入为高电压，小教育资源教育资源灯泡 l 不亮，不受光照时，电阻很大，分压较大，门电路输入为低电压，小灯泡l 亮，故为“非”逻辑关系， “非 ”门电路；要增大该控制电路的灵敏度，可使变阻器r 的阻值变大答案非变大五、复合门电路1与非门一个与门电路和一个非门电路组合在一起，组成一

5、个复合门电路，称为与非门， 如图 3 所示可简化为图 3 真值表：输入输出s1s2q2001011 101 110 2.或非门一个或门电路和一个非门电路组合在一起，组成一个或非门，如图4 所示可简化为图 4 真值表：输入输出s1s2q200 1 01 0 0 教育资源教育资源1 0 110 例 3在如图 5 所示的复合电路中，a、b、c 为门电路的输入端，现欲使y 输出“ 0”，如果 c 输入端为“ 0”，则 a、 b 两端分别输入 () 图 5 a00 b01 c10 d11 解析当 c 端输入 “0”，非门输出 “1”，输出端y 输出 “0”时，可知或门的输出端必须为“0”，则 a、 b

6、端的输入分别为0,0， a 正确答案a 1(对单一门电路的理解)如图所示的逻辑电路中能让小灯亮起来的是() 答案b 2(单门电路的应用)如图 6 为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯的原理电路，图中s为声控开关 (有声音时开关闭合，无声音时开关断开)，rt为光敏电阻， r1和 r2都是定值电阻，a 为某种门电路，l 为灯泡当晚上有人发声时，楼道灯能够自动打开，白天即使有人发声，楼道灯也不会亮则() 图 6 a图中 a 是一个与门电路b图中 a是一个或门电路c图中 a是一个非门电路d晚上无光照时l 一定亮答案a 解析因为无光照时，有声音，灯泡才亮，否则不亮，无光照和有声音时输入都为“1”，输出

7、为 “1”，只要有一个输入为“0”，则输出为 “0”，可知该门电路满足“有零为零， 全一为一 ”的要求，即为与门电路故选a. 3(对复合门电路的理解)在如图 7 所示的逻辑电路中，当a 端输入电信号“1”、 b 端输入电信号“ 0”时，则在c 和 d 端输出的电信号分别为() 图 7 a1 和 0 b0 和 1 c1 和 1 d0 和 0 答案c 解析b 端电信号经过一个非门，变为“1”，从 d 端输出，故d 端输出为 “ 1”；b 端的输教育资源教育资源出信号又作为输入信号与a 端输入信号一起经过上面的与门，两者都是“1”，故 c 端输出为“1” 故选 c. 题组一单一门电路1(多选 )下列

8、关于逻辑电路的说法中正确的是() a如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫与逻辑关系b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，这种关系叫与逻辑关系c一个门上有三把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了或逻辑关系d输出状态和输入状态相反的逻辑关系，叫做或逻辑关系答案ac 2 在逻辑门电路中， 若输入信号中至少有一个为“1”， 则输出为“ 1”的逻辑门电路是() a与门电路b或门电路c非门电路d都不可能答案b 3为了节约用电， 一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，报警器就鸣响如果规定：门关紧时输入信号为“0”，未关紧时输入信号为“1”；当输

9、出信号为“ 1”时，报警器就鸣响，输出信号为“0”时，报警器就不鸣响则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是() a与门b或门c非门d与非门答案b 解析只要一个条件满足，事件就会发生， 即输入端的信号只要有一个是“ 1”，输出端就为“1”，该关系为或逻辑关系，该逻辑门是或门，故b 正确， a、 c、d 错误4如图 1 所示为某一门电路符号及输入端a、b 的电势随时间变化关系的图象，则下列选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是() 图 1 答案a 解析题图为与门电路，所以a、b 输入端都是高电势时，输出端才为高电势，故a 正确5下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型

10、的逻辑门电路() 输入m01 输出n10 a与门b非门c或门d与非门教育资源教育资源答案b 解析由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系，故选b. 题组二复合门电路6.如图 2 所示是一个三输入端复合门电路，当c 端输入 1，输出端y 输出 0 时， a、b 端的输入分别是 () 图 2 a0、0 b0、1 c1、0 d1、1 答案a 解析当 c 端输入 1，输出端y 输出 0 时，可知或门的输出端为0，则 a、b 端的输入分别为 0、0.故 a 正确， b、c、d 错误7如图 3 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，现要使灯l 亮

11、，则 a、 b 两输入端分别是() 图 3 a1、1b0、0c1、0d0、1 答案b 解析要使灯l 亮，非门的输出应该为1，故非门的输入为0，因此或门的两个输入端都应该为零8如图 4 所示， 低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报其中() 图 4 a甲是与门，乙是非门b甲是或门，乙是非门c甲是与门，乙是或门d甲是或门，乙是与门答案b 解析若甲是与门， 乙是非门， 不管输入电压为低电压(0)还是高电压 (1)，经过与门后输出为(0)低电压，经过非门后输出高电压(1)，蜂鸣器都会发出警报，故a 错误若甲是或门，乙是非门，当输入电压为低电压(0)，

12、经过或门输出为低电压(0)，经过非门输出为高电压 (1)，蜂鸣器发出警报，当输入为高电压(1)，经过或门输出为高电压(1)，经过非门输出为低电压 (0)，蜂鸣器不发出警报，故b 正确， c、d 错误故选b. 题组三综合应用教育资源教育资源9 如图 5 为监控汽车安全带使用情况的报警电路，s为汽车启动开关， 汽车启动时s闭合驾驶员未系安全带时开关s闭合，系好安全带时s断开要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警则在图中虚线框内应接入的元件是() 图 5 a非门 b或门 c与门 d与非门答案c 解析只有当驾驶员启动汽车且未系安全带时蜂鸣器才报警，体现了一种与的逻辑关系，故选 c. 10如图 6 所示为某报警装置示意图，该报警装