高中物理选修3-1课件 第二章 第11节 简单的逻辑电路

非门

（课程标准教科书人教版选修3-1第78页）

实验原理：

图 1

图1是集成电路非门的引脚图，逻辑非门工作时，需要把DDV接到稳压电源的正极，把SSV接到稳压电源的负极，因为元件上面集成6块独立的非门，在实验中只需要使用一个就可以了，因此把1i作为输入端，接输入电压，把1o作为输出端，接输出电压，下面是非门的在电路中的通用逻辑符号和真值表。

图 2

输入A 输出L

1 0

0

1

表 1

当然非门也可以用晶体三极管做成，采用图3中的电路图就可以实现该逻辑功能。

图 3

电路中100bRk，1.8cRk，电容器Fc470。当输入低电压时，基极b和发射极e之间没有足够的电压，因此三极管基本处于截止状态，集电极c与发射极e之间相当于一个非常大的电阻，因此输出电压为高电压；当输入高电压时，三极管可以产生很大的集电极电流cI，相应的输出电压为低电压。

实验目的：

了解非门的逻辑作用。

实验装置：

电子计算机，数据采集器，两个电压传感器，电阻箱，非门集成电路或者晶体三极管或者逻辑门电路板，直流电源，导线若干。

实验步骤：

1．先按电路图连接各个器件，并注意集成电路的引脚位置，把DDV接到稳压电源的正极，把SSV接到稳压电源的负极；

2．将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab”数字化信息系统；

3．把两个电压传感器的信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，将电压传感器的两个信号输入端的负极都接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把连接1通道的电压传感器的信号正极接到非门的1i脚，把连接2通道的电压传感器的信号正极接到非门的1o脚；

4．打开模板“非门”，在采集间隔和采集数量窗口输入合适的数值，点击开始按钮，然后输入端分别与高电压与低电压接触，观察输出结果；

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人教版高中物理选修3-1

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

简单的逻辑电路

【学习目标】

1．知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。

2．知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征，逻辑关系及表示法。

3．初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。

4．初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信号和数字电路的含义。

【要点梳理】

要点一、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”。而模拟信号变化则是连续的。

如图所示分别为几种常见模拟信号和几种常见数字信号：

2、数字信号的处理

处理数字信号的电路叫做数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。

通常把高电势称为1，低电势称为0。

数字信号的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信号的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。

我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路，而最基本的逻辑电路是门电路。 精品文档 用心整理

那么数字信号的处理模式就是：

数字电路→逻辑电路→门电路

知识点二─、简单的逻辑电路

1、“与”门的逻辑关系，真值表和电路符号

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。

（1）对“与”门的理解

如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系，具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。

如图所示，如果把开关A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：AYB。

它们的逻辑关系如下表所示：

条 件 结 果

开关A 开关B 灯泡Y

[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．

一、数字电路和三种简单的门电路

1．处理数字信号的电路叫做数字电路，具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路；最基本的逻辑电路是门电路．

2．三种简单的门电路

(1)“与”门电路

①逻辑关系：一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生．

②符号：，其中“&”表示“和”的意思．

③特点：有零为零，全一为一．

④真值表：

“与”门电路

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

(2)“或”门电路

①逻辑关系：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．

②符号：，“≥”表示当1个或多于1个输入端为1时，输出端就是1.

③特点：有一为一，全零为零．

④真值表：

“或”门电路

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1 1 1

1

(3)“非”门电路

①逻辑关系：输出状态与输入状态相反的逻辑关系．

②符号：，其中矩形右侧的小圆表示数字“0”，它与矩形中的数字“1”象征着：输入端为1时输出端是0.

③特点：入一出零，入零出一．

④真值表：

“非”门电路

输入 输出

A

Y

0 1

1 0

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．①电路为“非”门且输出“1”

B．②电路为“与”门且输出“0”

C．②电路为“或”门且输出“1”

D．③电路为“与”门且输出“1”

解析 ①为“非”门，输出为“0”，②为“或”门，输出为“1”，③为“与”门，输出为“0”，则只有选项C正确．

答案 C

二、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，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图2所示．

图2

真值表：

输入 输出

A1 B1 Y2

0 0 1

0 1 1

1 0 1

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人教版高中物理选修3-110简单的逻辑电路

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第二章 恒定电流 班级

第13课时 简单逻辑电路 姓名

【巩固练习】

一、选择题

1、如图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 （ ）

A、X为热敏电阻，Y为可变电阻，

B、X为热敏电阻，Y为开关，

C、X为可变电阻，Y为热敏电阻，

D、X、Y均为热敏电阻。

2、如图所示是由“与门”、“或门”和“非门”三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端，Z为输出端，在完成真值表时，输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是：（ ）

A、0 0 0 1 0 1 0 1 B、0 0 0 0 0 0 1 0

C、0 0 1 0 1 0 1 0 D、以上答案都不正确

真值表

二、填空题 A B C Z

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1 选修1

3 / 4 3、右图是热水系统的恒温器集成电路。当温度低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时热敏电阻的电阻就很小．只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热。反之，便会关掉发热器。如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于 路. 这个逻辑电路是 门电路.

三、计算题

4、如图是自动控制楼梯灯的示意图，试列出输入A、B和输出Z的真值表。