沪科版高中物理选修3-1课件：3.5 逻辑电路与集成电路

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1、第3章,学案5 逻辑电路与集成电路,目标定位 1.初步了解简单的逻辑电路及表示符号. 2.通过实验理解“与”、“或”和“非”门电路在逻辑电路中的结果与条件的逻辑关系，会用状态表表示一些简单的逻辑关系. 3.初步了解集成电路的作用及发展情况,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、“与”门电路,如图1所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡Z，显然，只有A“与”B同时闭合时，灯泡Z才会亮在这个事件中，“A、B同时闭合”是条件，“灯泡Z亮”是结果那么：,图1,(1)事件的两个条件需满足几个，事件才能发生？,答案,两个条件都满足,(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Z是亮还是熄).,

2、答案,熄 熄 熄 亮,(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.,答案,1.“与”逻辑关系：如果一个事件的几个条件 后，这个事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系. 2.“与”门：具有 关系的电路称为“与”门电路，简称. 3.符号：_ ，其中“&”表示“ ”“ ”的意思，象征着：只有A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.,都满足,“与”逻辑,“与”门,和,与,4.“与”门电路状态表,例1 (多选)两个人负责安装一个炸药包，然后启爆，两个人分别控制两个相串联的开关.只有当两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能

3、爆炸.如果有一个人未撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能启爆，这就是“与”的概念.如果用“0”表示不启爆，“1”表示启爆，用符号“”表示“与”的运算符号，则下列运算式正确的是 A.000，表示二人都不启爆，炸药包不爆炸 B.011，表示一人不启爆，另一人启爆，炸药包爆炸 C.101，表示一人启爆，另一人不启爆，炸药包爆炸 D.111，表示二人都启爆，炸药包爆炸,答案,解析,只有所有条件都满足才能爆炸，有一个不满足不能爆炸，属“与”逻辑关系.,二、“或”门电路,如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Z，在这个电路中，A“或”B闭合时，灯泡Z亮.,图2,(1)条件A、条件B满足几个时，事件

4、就能发生？,答案,满足两个条件中的一个,(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Z是亮还是熄).,答案,熄 亮 亮 亮,(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.,答案,1.“或”逻辑关系：如果几个条件中，只要有 条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系. 2.“或”门：具有 关系的电路叫做“或”门.,3.符号： _，“1”表示：A、B输入数字之和必须大于或等于 .,一个,“或”逻辑,1,4.“或”门电路状态表,例2 两只晶体二极管组成如图3所示电路，A、B为输入端，Y为输出端，当A或B接高电势时，Y端电势为正

5、，那么该电路是什么逻辑电路.,图3,答案,解析,“或”逻辑电路,根据二极管的特点，只要在二极管上加上正向电压，则二极管即可导通.由题中电路结构可知，D1、D2两个二极管只要有一个导通，或者两个都导通，则整个电路就会导通，因此该电路是符合“或”逻辑关系的门电路.,三、“非”门电路,如图4所示，当开关A接通时，灯泡Z被短路而不亮；当开关A断开时，灯泡Z是通路而被点亮.,图4,(1)条件A和事件Z之间的关系如何？,答案,条件A满足，事件Z不发生，二者总是相反关系.,(2)在下表中填写对应条件下事件的结果(灯泡Z是亮还是熄).,答案,亮 熄,(3)如果把开关的“通”记为1、“断”记为0，把灯“亮”记为

6、“1”、“熄”记为0，把上面表格用1、0表示.,答案,1.“非”逻辑关系：输出状态和输入状态呈 的逻辑关系叫“非”逻辑关系. 2.“非”门：具有 关系的电路叫做“非”门电路.,3.符号为_，其中矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字“1”象征着：输入端为1时，输出端是 .,相反,“非”逻辑,0,4.“非”门电路状态表,例3 下面为一逻辑门电路的真值表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路,答案,解析,A.“与”门 B.“非”门 C.“或”门 D.“与非”门,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.,四、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

7、起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图5所示.,图5,其状态表为,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6所示.,图6,其状态表为,例4 如图7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 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,解析,图7,由题图知乙为“非”门，如果蜂鸣器发出警报表明乙的输入端为低电压，即甲的输出端为低电压，而此时甲的输入端为低电压，故甲为“或”门或“与”门.若甲为“与”门

8、，则甲的输入端为高电压时，蜂鸣器也发出警报，与题意不符，故甲为“或”门电路，故B正确.,达标检测,2,1.(门电路的判断)下面为一逻辑门电路的状态表，试判断这是一个什么类型的逻辑门电路,1,2,3,A.“与”门 B.“非”门 C.“或”门 D.“与非”门,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.,答案,解析,2.(门电路的理解)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,1,2,3,答案,解析,要求输入信号中至少有一个为“1”，输出就为“1”，则要求为“111”或是“101”，所以满足要求的是“或”门电路.,3.(门电路的理解)隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为 A.“与”门电路 B.“或”门电路 C.“非”门电路 D.上述答案都有可能,1,2,3,答案,解析,要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故只有B项正确.A、C、D三项都不对.,本课结束,