簡單的門電路課件

簡單的門電路龐留根呂叔湘中學(xué)2007年7月

Email:dyszplg@簡單的門電路龐留根11．門電路的概念(1)與門電路“與”邏輯關(guān)系(2)“或”門電路“或”邏輯關(guān)系(3)“非”門電路“非”邏輯關(guān)系例1

例2

例307年江蘇省揚州市一模13簡單的門電路1．門電路的概念簡單的門電路21．門電路的概念復(fù)習(xí)精要在日常生活中．我們所遇到的任一事物的發(fā)生、發(fā)展都遵循著一定的規(guī)律性，或者說存在著一定的因果關(guān)系。這種一定的規(guī)律性或一定的因果關(guān)系就是邏輯。在數(shù)字電子技術(shù)中尤其側(cè)重雙值邏輯問題，雙值邏輯關(guān)系在日常生活中比比皆是，如真與假有與無．是與非、好與壞、高與低、上與下等。與之相對應(yīng)．在邏輯運算中．二進(jìn)制運算總是取“0”與“1”兩個值來反映這兩種可能性。一般用兩個不同電位的脈沖的來代表“0”和“1”。因而，人們就可以借助電路來完成這種邏輯運算

。1．門電路的概念復(fù)習(xí)精要在日常生活中．我們所遇到的任一事物的3能完成邏輯運算的電路叫邏輯電路?，F(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯電路，邏輯電路是反映一定的邏輯關(guān)系的電路，邏輯電路中最基本的電路叫做門電路(開關(guān)電路)。

由于這種電路又像一扇“門”那樣依一定的條件“開與關(guān)”．門電路就像一扇門，當(dāng)具備開門條件時，輸出端就有一個信號輸出；反之，門關(guān)閉，就有另一個信號輸出。因而又稱門電路，通常也叫開關(guān)電路。能完成邏輯運算的電路叫邏輯電路?，F(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯4(1)與門電路:2.門電路共有三種,分別是“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。當(dāng)決定一件事情(果)的各個（兩個）條件(因)全部具備．這一件事情就會發(fā)生，這種因果關(guān)系，我們稱之為“與”邏輯關(guān)系。例如：一個串聯(lián)電路中假如有幾個開關(guān),那么只有當(dāng)所有開關(guān)閉合的時候電路才是回路,電路中的電燈才會亮(也就是當(dāng)所條件滿足時，事情才會成立.)ABZ結(jié)果條件對于“與”門電路，只要一個輸入端輸入為“0”，則輸出端一定是“0”；反之，只有當(dāng)所有輸入都同時為“1”，輸出才是“1”。(1)與門電路:2.門電路共有三種,分別是“與”門5在日常生活中,“與”邏輯關(guān)系也是常見的:例如在某些電熱水器中,有一種用“與”門電路設(shè)計而成的安全恒溫器。在“與”門的兩個輸入端分別接上一個水位傳感器和水溫傳感器,只有當(dāng)水充滿水箱,水箱中的溫度低于某一溫度時,“與”門的輸出端給電熱水器開關(guān)輸入一個導(dǎo)通信號,電熱水器的加熱開關(guān)才會接通電源,對水箱中的水進(jìn)行加熱。

在日常生活中,“與”邏輯關(guān)系也是常見的:6“與”邏輯關(guān)系A(chǔ)BZ結(jié)果條件真值表輸入輸出ABY000010100111波形圖ABY“與”邏輯關(guān)系A(chǔ)BZ結(jié)果條件真值表輸入輸出ABY0000107(2)“或”門電路當(dāng)決定一件事情(果)的各個條件(因)中，只要具備一個或者一個以上的條件．這一件事情就會發(fā)生。這種因果關(guān)系．我們稱之為“或邏輯關(guān)系”。例如：一個并聯(lián)電路中電燈在干路上,而不是在支路上,當(dāng)任何一個支路上的開關(guān),閉合的時候電路都會使得電燈亮(也就是當(dāng)其中任何一個條件滿足時，事情才會成立.)AZB條件結(jié)果對于或門電路，只要有一個輸入“1”，則輸出一定是“1”;反之,只有當(dāng)所有輸入都同時為“0”時，輸出才是“0”。在日常生活中．或邏輯關(guān)系也是常見的，例如有的摩托車采用遙控點火和手動點火兩種方式起動就是采用的“或”門電路。(2)“或”門電路當(dāng)決定一件事情(果)的各個條件(因)8“或”邏輯關(guān)系A(chǔ)ZB條件結(jié)果真值表輸入輸出ABY000011101110波形圖ABY“或”邏輯關(guān)系A(chǔ)ZB條件結(jié)果真值表輸入輸出ABY0000119(3)“非”門電路輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。例如：如圖所示電路中，開關(guān)A閉合與燈L亮的關(guān)系就是非邏輯關(guān)系。因為開關(guān)A（條件）閉合．燈L（結(jié)果）就熄滅，開關(guān)A斷開，燈L就亮。AZ條件結(jié)果非門電路中，當(dāng)輸入為“0”時，輸出總是“1”；當(dāng)輸入為“1”時，輸出反而是“0”。非門電路也稱為反相器。(3)“非”門電路輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫10“非”邏輯關(guān)系A(chǔ)Z條件結(jié)果真值表輸入輸出AY0110波形圖YA“非”邏輯關(guān)系A(chǔ)Z條件結(jié)果真值表輸入輸出AY0110波形圖Y11大多樓道燈具有這樣的功能：天黑時，出現(xiàn)聲音它就開啟，而在白天，即使有聲音它也沒有反應(yīng)。（1）控制電路中接入了哪幾種傳感器？（2）這幾種傳感器來的信號，應(yīng)通過哪幾種門電路后，再進(jìn)入執(zhí)行電路？例1、答：(1)接入了兩種傳感器：光傳感器（通常用的是光敏電阻）；聲傳感器（通常用的是微型駐極體話筒）。(2)因為點亮樓道燈需要同時具備兩個條件，即足夠暗的光照和足夠大的聲音，所以要使用與門電路。大多樓道燈具有這樣的功能：天黑12當(dāng)被測點為高電平時，斯密特觸發(fā)器輸入端A為高電平，則輸出端Y為低電平，故LED發(fā)光；當(dāng)被測點為低電平時，A即為低電平，則輸出端Y為高電平，LED不發(fā)光。例2、可以用型號為74LS14的非門集成電路，發(fā)光二極管LED和限流電阻來組成一個邏輯電平檢測器，電路如圖所示。圖中的為斯密特觸發(fā)器，斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。使用時，將檢測器的輸入端Ａ接到被測點。請分析：當(dāng)被測點為高電平時，LED是否發(fā)光？低電平時呢？說出道理。SSAYR+5VLED330Ω答:當(dāng)被測點為高電平時，斯密特觸發(fā)器輸入端A為高13例3、溫度報警器電路如圖所示，請說明其工作原理。SAYR1+5VRT蜂鳴器解析：常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度高時，熱敏電阻RT阻值減小,斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，R1的阻值不同，則報警溫度不同。思考：要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)R1的阻值？并說明原理。答：要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警,應(yīng)減小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平,則熱敏電阻RT阻值要求越小，即溫度越高。例3、溫度報警器電路如圖所示，請說明其工作原理。SAYR1+1407年江蘇省揚州市一模1313．(15分)現(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯電路，邏輯電路中最基本的電路叫做門電潞。門電路共有三種，分別是“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。如圖甲所示，兩個開關(guān)A、B串聯(lián)起來控制同一燈泡L，顯然，只有A“與”B同時閉合時，燈L才會亮．在這個事件中，A、B閉合是條件。燈L亮是結(jié)果．象這樣一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關(guān)系叫做“與”邏輯關(guān)系；如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系；輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。能實現(xiàn)三種邏輯關(guān)系的電路分別叫“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。ABL條件結(jié)果圖甲2頁題目3頁末頁07年江蘇省揚州市一模1313．(15分)現(xiàn)代數(shù)字電路的基本15(1)將兩個開關(guān)的通斷及燈泡的亮熄組合起來列在表格中，再用數(shù)學(xué)語言描述表中的關(guān)系，一般把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄滅為0。這樣就用數(shù)字描述了各種控制條件的組合及其控制結(jié)果，這種表叫真值表。根據(jù)圖甲電路，請將此真值表補充完整。條件結(jié)果開關(guān)A開關(guān)B燈泡L0000101011(2)利用圖甲中器材，設(shè)計一種能表達(dá)“或”邏輯關(guān)系的電路(畫在答題卡上的方框內(nèi))。10AB2頁題目3頁末頁(1)將兩個開關(guān)的通斷及燈泡的亮熄組合起來列在表格中，再用數(shù)16(3)實用的門電路是用半導(dǎo)體材料制成的。圖乙中左邊虛線框內(nèi)是一個信號源，準(zhǔn)備從A接入門電路，另一個相同的信號從B接人(圖中未畫出)，Y是輸出端。當(dāng)開關(guān)接1時，信號源將一個信號電壓接入門電路，接2時沒有電壓輸入。請判斷右邊虛線框內(nèi)表示的是何種門電路?答

。V圖乙12ABR3.3kΩY“或”門電路2頁題目3頁末頁(3)實用的門電路是用半導(dǎo)體材料制成的。圖乙中左邊虛線框內(nèi)是17(4)邏輯電路在電子線路中有著重要的應(yīng)用。某同學(xué)利用“非”門電路設(shè)計了一個路燈自動控制門電路。天黑了，讓路燈自動接通；天亮了，讓路燈自動熄滅。圖丙中RG是一個光敏電阻，當(dāng)有光線照射時，光敏電阻的阻值會顯著減小。R是可調(diào)電阻，起分壓作用。虛線框內(nèi)為“非”門電路，它能將輸入的高壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪盒盘?，或?qū)⒌蛪盒盘栟D(zhuǎn)變?yōu)楦邏盒盘?。J為路燈總開關(guān)控制繼電器，它在獲得高電壓時才動作(圖中未畫路燈電路)。①當(dāng)天黑時，RG變

，非門電路獲得

電壓，J得到

電壓。(填“大”、“小”或“高”、“低”)，②如果路燈開關(guān)自動接通時天色還比較亮，現(xiàn)要調(diào)節(jié)自動控制裝置，使得它在天色較黑時才會自動接通開關(guān)，應(yīng)將R調(diào)

(填“大”或“小”)一些。

JRGR圖丙大低高大2頁題目3頁末頁(4)邏輯電路在電子線路中有著重要的應(yīng)用。某同學(xué)利用“非”門18簡單的門電路龐留根呂叔湘中學(xué)2007年7月

Email:dyszplg@簡單的門電路龐留根191．門電路的概念(1)與門電路“與”邏輯關(guān)系(2)“或”門電路“或”邏輯關(guān)系(3)“非”門電路“非”邏輯關(guān)系例1

例2

例307年江蘇省揚州市一模13簡單的門電路1．門電路的概念簡單的門電路201．門電路的概念復(fù)習(xí)精要在日常生活中．我們所遇到的任一事物的發(fā)生、發(fā)展都遵循著一定的規(guī)律性，或者說存在著一定的因果關(guān)系。這種一定的規(guī)律性或一定的因果關(guān)系就是邏輯。在數(shù)字電子技術(shù)中尤其側(cè)重雙值邏輯問題，雙值邏輯關(guān)系在日常生活中比比皆是，如真與假有與無．是與非、好與壞、高與低、上與下等。與之相對應(yīng)．在邏輯運算中．二進(jìn)制運算總是取“0”與“1”兩個值來反映這兩種可能性。一般用兩個不同電位的脈沖的來代表“0”和“1”。因而，人們就可以借助電路來完成這種邏輯運算

。1．門電路的概念復(fù)習(xí)精要在日常生活中．我們所遇到的任一事物的21能完成邏輯運算的電路叫邏輯電路。現(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯電路，邏輯電路是反映一定的邏輯關(guān)系的電路，邏輯電路中最基本的電路叫做門電路(開關(guān)電路)。

由于這種電路又像一扇“門”那樣依一定的條件“開與關(guān)”．門電路就像一扇門，當(dāng)具備開門條件時，輸出端就有一個信號輸出；反之，門關(guān)閉，就有另一個信號輸出。因而又稱門電路，通常也叫開關(guān)電路。能完成邏輯運算的電路叫邏輯電路?，F(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯22(1)與門電路:2.門電路共有三種,分別是“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。當(dāng)決定一件事情(果)的各個（兩個）條件(因)全部具備．這一件事情就會發(fā)生，這種因果關(guān)系，我們稱之為“與”邏輯關(guān)系。例如：一個串聯(lián)電路中假如有幾個開關(guān),那么只有當(dāng)所有開關(guān)閉合的時候電路才是回路,電路中的電燈才會亮(也就是當(dāng)所條件滿足時，事情才會成立.)ABZ結(jié)果條件對于“與”門電路，只要一個輸入端輸入為“0”，則輸出端一定是“0”；反之，只有當(dāng)所有輸入都同時為“1”，輸出才是“1”。(1)與門電路:2.門電路共有三種,分別是“與”門23在日常生活中,“與”邏輯關(guān)系也是常見的:例如在某些電熱水器中,有一種用“與”門電路設(shè)計而成的安全恒溫器。在“與”門的兩個輸入端分別接上一個水位傳感器和水溫傳感器,只有當(dāng)水充滿水箱,水箱中的溫度低于某一溫度時,“與”門的輸出端給電熱水器開關(guān)輸入一個導(dǎo)通信號,電熱水器的加熱開關(guān)才會接通電源,對水箱中的水進(jìn)行加熱。

在日常生活中,“與”邏輯關(guān)系也是常見的:24“與”邏輯關(guān)系A(chǔ)BZ結(jié)果條件真值表輸入輸出ABY000010100111波形圖ABY“與”邏輯關(guān)系A(chǔ)BZ結(jié)果條件真值表輸入輸出ABY00001025(2)“或”門電路當(dāng)決定一件事情(果)的各個條件(因)中，只要具備一個或者一個以上的條件．這一件事情就會發(fā)生。這種因果關(guān)系．我們稱之為“或邏輯關(guān)系”。例如：一個并聯(lián)電路中電燈在干路上,而不是在支路上,當(dāng)任何一個支路上的開關(guān),閉合的時候電路都會使得電燈亮(也就是當(dāng)其中任何一個條件滿足時，事情才會成立.)AZB條件結(jié)果對于或門電路，只要有一個輸入“1”，則輸出一定是“1”;反之,只有當(dāng)所有輸入都同時為“0”時，輸出才是“0”。在日常生活中．或邏輯關(guān)系也是常見的，例如有的摩托車采用遙控點火和手動點火兩種方式起動就是采用的“或”門電路。(2)“或”門電路當(dāng)決定一件事情(果)的各個條件(因)26“或”邏輯關(guān)系A(chǔ)ZB條件結(jié)果真值表輸入輸出ABY000011101110波形圖ABY“或”邏輯關(guān)系A(chǔ)ZB條件結(jié)果真值表輸入輸出ABY00001127(3)“非”門電路輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。例如：如圖所示電路中，開關(guān)A閉合與燈L亮的關(guān)系就是非邏輯關(guān)系。因為開關(guān)A（條件）閉合．燈L（結(jié)果）就熄滅，開關(guān)A斷開，燈L就亮。AZ條件結(jié)果非門電路中，當(dāng)輸入為“0”時，輸出總是“1”；當(dāng)輸入為“1”時，輸出反而是“0”。非門電路也稱為反相器。(3)“非”門電路輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫28“非”邏輯關(guān)系A(chǔ)Z條件結(jié)果真值表輸入輸出AY0110波形圖YA“非”邏輯關(guān)系A(chǔ)Z條件結(jié)果真值表輸入輸出AY0110波形圖Y29大多樓道燈具有這樣的功能：天黑時，出現(xiàn)聲音它就開啟，而在白天，即使有聲音它也沒有反應(yīng)。（1）控制電路中接入了哪幾種傳感器？（2）這幾種傳感器來的信號，應(yīng)通過哪幾種門電路后，再進(jìn)入執(zhí)行電路？例1、答：(1)接入了兩種傳感器：光傳感器（通常用的是光敏電阻）；聲傳感器（通常用的是微型駐極體話筒）。(2)因為點亮樓道燈需要同時具備兩個條件，即足夠暗的光照和足夠大的聲音，所以要使用與門電路。大多樓道燈具有這樣的功能：天黑30當(dāng)被測點為高電平時，斯密特觸發(fā)器輸入端A為高電平，則輸出端Y為低電平，故LED發(fā)光；當(dāng)被測點為低電平時，A即為低電平，則輸出端Y為高電平，LED不發(fā)光。例2、可以用型號為74LS14的非門集成電路，發(fā)光二極管LED和限流電阻來組成一個邏輯電平檢測器，電路如圖所示。圖中的為斯密特觸發(fā)器，斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。使用時，將檢測器的輸入端Ａ接到被測點。請分析：當(dāng)被測點為高電平時，LED是否發(fā)光？低電平時呢？說出道理。SSAYR+5VLED330Ω答:當(dāng)被測點為高電平時，斯密特觸發(fā)器輸入端A為高31例3、溫度報警器電路如圖所示，請說明其工作原理。SAYR1+5VRT蜂鳴器解析：常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度高時，熱敏電阻RT阻值減小,斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，R1的阻值不同，則報警溫度不同。思考：要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)R1的阻值？并說明原理。答：要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警,應(yīng)減小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平,則熱敏電阻RT阻值要求越小，即溫度越高。例3、溫度報警器電路如圖所示，請說明其工作原理。SAYR1+3207年江蘇省揚州市一模1313．(15分)現(xiàn)代數(shù)字電路的基本單元是邏輯電路，邏輯電路中最基本的電路叫做門電潞。門電路共有三種，分別是“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。如圖甲所示，兩個開關(guān)A、B串聯(lián)起來控制同一燈泡L，顯然，只有A“與”B同時閉合時，燈L才會亮．在這個事件中，A、B閉合是條件。燈L亮是結(jié)果．象這樣一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們把這種關(guān)系叫做“與”邏輯關(guān)系；如果幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系；輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系，叫做“非”邏輯。能實現(xiàn)三種邏輯關(guān)系的電路分別叫“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路。ABL條件結(jié)果圖甲2頁題目3頁末頁07年江蘇省揚州市一模1313．(15分)現(xiàn)代數(shù)字電路的基本33(1)將兩個開關(guān)的通斷及燈泡的亮熄組合起來列在表格中，再用數(shù)學(xué)語言描述表中的關(guān)系，一般把開關(guān)接通定義為1，斷開定義為0，燈泡亮為1，熄滅為0。這樣就用數(shù)字描述了各種控制條