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【金版新学案】2013-2014学年高中物理同步配套辅导与检测（粤教版，选修3-1）：第二章第六节　走进门电路第七节　了解集成电路（30张ppt）

上传时间: 2014-08-17

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第六节　走进门电路

第七节　了解集成电路

电路

1．通过实验，观察门电路的基本作用，初步了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义，理解条件与结果的关系，以及这些逻辑关系的真值表．

2．了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用．

3．.初步了解集成电路的作用，关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况．

1．数字电路的工作状态有________、________两个独立的状态．

2．基本的逻辑关系有_______、______、________.基本的逻辑电路有________、________、_______.

3．“与”门的符号为________；“或”门的符号为________；“非”门的符号为________．

4．三种基本逻辑电路

(1)“与”门真值表

(2)“或”门真值表

　　(3)“非”门真值表

考点一　门电路

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．

考点二　几种常见逻辑电路

基本的逻辑门电路分为“与”门；“或”门；“非”门等

1．“与”门：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．

(1)“与”逻辑电路

(2)“与”门的逻辑符号

(3) “与”门的真值表

(4) “与”门反映的逻辑关系：Y＝A×B

注意：在理解“与”门电路的逻辑功能时，要注意以下几点：

(1)当所有的输入均为“1”时，输出才是“1”．

(2)我们在使用“与”门电路时，可以不关心其内部结构，但必须弄清它的逻辑功能．

2．“或”门：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”逻辑关系的电路叫做“或”门．

(2)“或”门的逻辑符号

(3) “或”门的真值表

(1)“或”逻辑电路

(4) “或”门反映的逻辑关系：Y＝A＋B

注意：在理解“或”门电路的逻辑功能时，要注意以下几点：

(1)只要有一个输入呈现“1”的状态，输出的状态就是“1”．

(2)“或”门电路的逻辑功能同“与”门电路的逻辑功能的差异．

3．“非”门：输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑关系，具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门．

(1)“非”逻辑电路

(2)“非”门的逻辑符号

(3) “非”门的真值表：

(4) “非”门反映的逻辑关系：Y＝

注意：在理解“非”门电路的逻辑功能时，要注意以下几点：

(1)输入和输出的状态恰好相反．

(2)“非”门电路的逻辑功能同“与”门和“或”门电路逻辑功能的差异．

考点三　集成电路

1．定义：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．集成电路的分类

(1)按功能分为三大类：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大类：小规模集成电路SSI(晶体管数在100个以内)；中规模集成电路MSI(晶体管数在102～103个)；大规模集成电路LSI(晶体管数在103～105个)；超大规模集成电路VLSI(晶体管数在105～107个)；特大规模集成电路ULSI(晶体管数在107～109个)；巨大规模集成电路GSI(晶体管数多于109)个．

优点：集成电路将元器件集中制作在芯片上，减少了元器件间的连接导线，使可靠性得到很大提高．一般集成电路是按功能设计制作的，专用性强，使用按功能选用，非常方便，因此，集成电路用途广泛，发展前景宽广．

在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，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Y，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Y：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.

答案：见上表

　如图是一个火警报警装置的逻辑电路图．Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻很小，R是一个阻值较小的分压电阻．

(1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起．在图中虚线处应接入怎样的元件？

(2)为什么温度高时电铃会被接通？

(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？

解析：(1)温度较低时Rt的阻值很大，R比Rt小的多，因此P、X之间电压较大．要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件是“非”门．

(2)当高温时Rt阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出是高电压，电铃响起．

(3)若R较大，由于分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃响起．因此R较大，反映较灵敏．

答案：见解析

练习

1．如图所示是一个温度报警电路，R1为热敏电阻，R2为可变电阻，是斯密特触发器，为蜂鸣器．

(1)请你说明工作原理．

(2)怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？

解析：(1)低温时R1较大，A点电势低，Y点电势高，蜂鸣器不响，高温时R1较小，A点电势高，Y点电势低，蜂鸣器响．

(2)应减小R2的阻值．

答案：见解析

某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路，如右图所示，当电网停电时，应急灯自动打开，来电时，应急灯自动熄灭．图中R1、R2为分压电阻，以使门电路获得合适的电压，J为应急灯开关控制继电路(图中未画应急灯电路)，请画出需要的门电路符号．

分析：找到条件和结果之间的关系，从而确定是哪种门电路，条件满足、结果不发生，条件不满足，结果却发生，符合这种逻辑关系的电路叫“非”门电路．

解析：停电时R1，R2两端均无电压，即门电路无输入，应急灯自动打开，所以可以判断为“非”门，符号如下图所示．

答案：

练习

2．下图是一个汽车车门报警装置逻辑电路图，图中的两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上．只要打开任意一扇门，即电路中任何一个开关处于断开状态，发光二极管就发光报警．请你根据报警装置的要求，在电路图的虚线框内画出门电路符号，并完成该门电路的真值表．

解析：由任何一个开关处于断开状态，发光二极管就发光报警可知该逻辑电路是“或”门电路

答案：见解析

祝

您

学业有成

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