1、优质文档优质文档第 11 节 简单的逻辑电路1.处理数字信号的电路称为数字电路。2逻辑电路是指具有逻辑功能的数字电路，基本的逻辑电路有“与” 、 “或” 、 “非”三种门电路。3在逻辑运算中，可用真值表表示各种控制条件和控制结果；在真值表中，用逻辑值“1”表示满足条件(或有信号输入) ，用逻辑值“0”表示条件不满足(或没有信号输入) ，对于输出，用“1”表示产生结果(或有信号输出) ，用“0”表示没有产生结果(或没有信号输出)。门 电 路自 学 教 材 1门电路(1)数字电路：处理数字信号的电路。(2)逻辑电路：具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路。门电路 是最基本的逻辑电路。2 “与”门(1)
2、定义：如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“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。(2)真值表：输入 输出A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1优质文档优质文档(3)符号：Error! &Y。3 “或”门(1)定义：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”逻辑关系的电路称为“或”门。(2)真值表：输入 输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1(3)符号：Error! 1 Y。4 “非”门(1)定义：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非” 逻辑关系；
3、具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门。(2)真值表：输入 输出A Y0 11 0(3)符号： 。5集成电路(1)构成：将组成电路的元件( 如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块半导体基片上。(2)优点：体积小、方便、可靠，适于系列化、标准化生产等。重 点 诠 释 三种门电路的类比理解门电路种类类比电路图 逻辑关系“与”门两个电键都闭合是灯亮的充分必要条件，逻辑关系可示意为Error!C优质文档优质文档“或”门两个电键都闭合是灯亮的充分但不必要条件，逻辑关系可示意为 C A B“非”门逻辑关系表示为 AC，C 表示结果成立，C 表示结果不成立特别提醒(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件，灯
4、泡亮作为结果成立进行类比的。(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反 时对应“0”， “1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字。1逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0” 表示，关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是( )A “1”表示电压为 1 V， “0”表示电压为 0 VB “1”表示电压为大于或等于 1 V， “0”表示电压一定为 0 VC “1”和 “0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字D “1”表示该点与电源正极相连， “0”表示该点与电源负极相连解析：门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的
5、一种开关电路。根据指定条件，门电路对输入、输出的因果关系作出判断。门电路的输入、输出信号都以电高位低来表示。若把高电位看做有信 号，表示某个条件存在或信号能通 过 ，且用符号“1” 表示；把低电位看做无信号，表示某个条件不存在或信号不能通过，用符号 “0”表示，这种逻辑关系称为正逻辑。反之，则称为负逻辑。在通常情况下不加说明的都指正逻辑 。所以“1” 和“0”只是两个符号，是两种变量的两种可能的取值。 C 选项正确。答案：C逻辑电路的应用逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路的种类进行准确地选取，这就要求：(1)准确地对一些实例分
6、析条件与结果之间的逻辑关系。(2)熟记“与” 、 “或” 、 “非”三种门电路的逻辑关系意义。(3)理解条件与结果之间的关系。门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常用的电学元件(如电阻、电键、热敏电阻、优质文档优质文档光敏电阻、二极管等)一起构成电路，通过电路中某一部分的变化( 电键的通断、电阻的变化等)实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的，因此在分析这类问题时，除熟练掌握各种门电路的作用外，还要熟练的掌握电路的动态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的。2在举重比赛中，有甲、乙、丙三名
7、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 Z，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 Z，设：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。A B C Z0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1答案：见解析对门电路的理解例 1 如图 2111 所示，用 1 表示有信号输入，用 0 表示无信
8、号输入，用 1 表示有信号输出，用 0 表示无信号输出，则当 A、B、C 的输入分别为 0、1、0 时，在输出端 Y 的结果是( )A0 B1 图 2111C0 或 1 D无法确定思路点拨 解答本题时可按以下思路分析：优质文档优质文档解析 A、B 输入分别为 0、1，由“或”门逻辑关系知 “或”门将输出 1，C 输入0，由“非”门的逻辑关系知， “非”门将输出 1， “与”门的两个输入都为 1，由“与”门的逻辑关系知， “与”门将输出 1，即 Y 为 1，B 正确，A、C、D 错误。答案 B借题发挥 对复合门问题的分析需注意以下两点：一是按门的顺序分析，二是输入条件考虑全面，避免出现遗漏，尤其
9、是在填写真值表时，更应注意。逻辑电路的应用例 2 电动机的自动控制电路如图 2112 所示，其中 RH为热敏电阻，R L为光敏电阻。当温度升高时，R H的阻值远小于 R1；当光照射 RL时，其阻值远小于 R2。为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选_门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以_( 填“增大”或 “减小”) R2 的阻值。图 2112解析 为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动 ，即 热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为“1”，输出为“1”，所以虚线框内应选“或”门。若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较弱即光敏 电阻阻值较大时输入为
10、 “1”，输出为“1”，所以要增大 R2 的阻值。答案 或 增大随堂基础巩固1在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路，当所有输入均为 0 时，输出不是 1？( )A “与”门电路 B “或”门电路C “非”门电路 D都不可能解析：当所有输入都为“0”时， “与”门电路输出为“0”， “或”门电路输出为“0” ，“非”门电路输出为“1”，A、B 对，C、 D 错。答案：AB2如图 2113 所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路，则图中 X 框、Y 框中应是( )优质文档优质文档图 2113AX 为热敏电阻，Y 为可变电阻BX 为热敏电阻，Y 为开关CX 为可变电阻，Y 为热敏电阻DX
11、、Y 均为热敏电阻解析：热敏电阻受热后，电阻减小，A 端出现低电位， 经过“非”门后使 L 两端出现高电位，产生报警信号。答案：C3.在如图 2114 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( )A1 和 0 B0 和 1C1 和 1 D0 和 0 图 2114解析：B、D 间是“非”门，当输入信号为“0” 时 D 端输出为“1”，故 A、D 错误；D、A 共为“与”门的输入端，由“与 ”门的真值表可知输出端 C 为“1” ，故 B 错误，C 正确。答案：C4下面是逻辑电路图(如图 2115) 及其真值表，此逻辑电路为
12、_门电路，在真值表中 X 处的逻辑值为_。图 2115输入 输出A B Y0 0 00 1 11 0 X1 1 1解析：逻辑电路分为“或”门电路、 “与”门电路和“非” 门电路。本 题为“或”门电路。由图表中输入和输出的关系，得出 X 值应为 1。来源:Z|xx|k.Com答案：“或” 1课时跟踪训练(满分 50 分 时间 30 分钟)优质文档优质文档一、选择题(本大题共 6 个小题，每小题 5 分，共计 30 分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图 1 所示为三个门电路符号，A 输入端全为“1” ，B 输入端全为“0” 。下列判断正确的是( )图 1A甲为“
13、非”门，输出为“1”B乙为“与”门，输出为“0”C乙为“或”门，输出为“1”D丙为“与”门，输出为“1”解析：甲为“非”门，输出为 “0”；乙为“或”门， 输出为“1”；丙为“与”门，输出为“0” ，则只有选项 C 正确。答案：C2(2011上海高考)下表是某逻辑电路的真值表，该电路是( )输入输出0 0 10 1 11 0 11 1 0图 2解析：根据该逻辑电路的真值表可以判断， 该门电路是一个 “与”门电路和一个“非”门电路的组合，选项 D 正确。答案：D3如图 3 所示是一个三输入端复合门电路，当 C 端输入“1”时，A、B 端输入为何值时输出端 Y 输出“1”( )图 3A0 0 B0
14、 1优质文档优质文档C1 0 D1 1解析：只有 A、B 逻辑电路的 输出为“1”， 这样与 C 结合才能保 证最后输出端 Y 输出为“1”，这 就要求 A、B 必须同时输入“1”。答案：D4两个人负责安装一个炸药包，然后起爆，两个人分别控制两个串联的开关，只有两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能爆炸，如果有一人没撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能起爆，这就是“与”的概念。如果用“0”表示不起爆， “1”表示起爆，用符号“*”表示“与”的运算符号，则下列运算正确的是 ( )A0解析：“与”的关系是 A*B 的关系，只要有一个是“0”，则结果为零；两个都是“1” ，结果是“1
15、” ，故选项 A、D 正确。答案：AD5为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。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”门解析：由题意知只要有一扇门没有关紧，汽 车就不能启动 ，也就是 说只有两扇门都关紧，汽车才能正常启动，所以该控制装置工作原理的 逻辑门是 “与”门，故 A 正确。答案：A6.如图 4 所示为一个简单的报警器电路图，下列说法正确的是( )
16、A. S1、S 2 都合上时报警器发声BS 1 断开、 S2 合上时报警器发声CS 1、 S2 都断开时报警器发声 图 4DS 1 闭合、S 2 断开时报警器发声解析：题目中给出了“与”门的符号，表示 为“与”门电 路，那么只有输入端均为“1”时，报警器才 发声。在电路的输入端标上字母 A、B，如图所示，当 S1闭合时，A 接5 V，为高电势，即 A 输入为“1”，当 S1断开时，R 1 无电流通过，A 点 电势为 0 V，输入为“0”；同理，S 2 断开，R 2无电流，B 点电势为5 V，为高电势， B 输入“1”， S2闭合，B 输入为“0”，由真值表可看出，只有 A、B 输入均是“1”时
17、，输出才是“1”，这样， S1应闭合，S 2应断开，报警器才会响。优质文档优质文档A B Z0 0 00 1 01 0 01 1 1答案：D二、非选择题(本题共 2 小题，共 10 分，把答案填在题中相应横线上，或按题目要求作答)7(10 分) 如图 5 所示为两个“非”门电路和一个“或” 门电路组成的复合 门电路，请将该门电路的真值表填写完整。来源:学.科.网 Z.X.X.K图 5输入 输出A B Y解析：如下表所示：输入 输出A B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0答案：见解析8(10 分) 如图 6 所示是一种应用逻辑电路制作的简易走廊灯电路图，R 0 是一个光敏电阻，当走廊里
18、光线较暗时或是将手动开关 S 接通时，灯都会亮。则在电路图的虚线框内的门电路应是_门。当有光照到光敏电阻 R0 上时，门电路的输入端 B 是_ 电势。解析：手动开关接通时，在 A 端输入高电位；有光线照射时，光敏 图 6优质文档优质文档电阻的阻值较小，与 R1 串联后分得的电压小， B 端输入低电位。所以 S 闭合，A 输入“1”。断开 S，A 输入 “0”，光照射强时， B 输入“0”，光照射弱 时，B 输入“1” 。电路要求光线较暗或手动开关 S 接通 时，灯都会亮，因此为“或”门。答案：或 低电学实验中的几个主要问题1用“半偏法”测表头内阻用“半偏法”测表头的内阻，其电路如图 21 所示
19、。图 21在满足滑动变阻器接入电路中的阻值 RR g 的前提下，用以下步骤进行测量。(1)只闭合 S1，调节滑动变阻器的滑片，使 G 的指针指到满偏刻度。(2)保持滑动变阻器的滑片不动，再闭合 S2。调节电阻箱 R的阻值，使 G 的指针指到半刻度。(3)得到表头的电阻 RgR，这种方法叫半偏法。误差分析：在该实验中能认为电流表指半刻度时 RgR，应有一个条件：认为并联R前后对电路无影响，应满足 RR g 这个前提条件下，才可以认为并联 R后电路中的电流几乎不变，而实际上，并联上 R后，干路中的电流应增大，通过 R的电流要大于Ig。由并联电路的分流特点，电流大的电阻小，所以严格来说 RR g，而在实验中认为12Rg 的测量值等于 R，故有 Rg 的测量值应小于真实值。2滑动变阻器接法的选择滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，即限流接法和分压接法。(1)限流接法：如图 22 甲所示。在接通电源之前应使接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，以保证安全，即图中滑片 P 移到 b 端。
