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1、简单的逻辑电路 河北深州市中学物理组 数字信号和模拟信号 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 数字电路 逻辑电路 门电路 1 逻辑电路 一 与 门 电路功能表 条件 结果 开关A 开关B 灯泡Z 断 断 断 断 通 通 通 通 熄 熄 熄 亮 2 与 逻辑关系 只有当一件事情的几个条件全部具备后 这件事情才会发生 3 与 门的真值表 1 设定变量 2 状态赋值 输入 输出 A B Y 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 用数字表示各种控制条件和控制结果 这种表格称之为真值表 4 符号 5 逻辑表达式 Y A B 二 或 门 1 逻辑电路 电
2、路功能表 条件 结果 开关A 开关B 灯泡Z 断 断 断 断 通 通 通 通 熄 亮 亮 亮 当一件事情的几个条件中只要有一个得到满足 这件事情就会发生 2 或 逻辑关系 3 或 门的真值表 4 符号 5 逻辑表达式 Y A B 三 非 门 1 逻辑电路 电路功能表 条件 结果 开关A 灯泡Z 断 亮 通 熄 2 非 门逻辑关系 3 非 门的真值表 输出状态与输入状态相反的逻辑关系 输入 输出 A Y 0 1 1 0 4 符号 5 逻辑表达式 例1 如图所示 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 高温时电阻值很小 R是一个阻值较小的分压电阻 1 要做到低温时电铃
3、不响 火警时产生高温 电铃响起 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 o 例2如图表示输入端A B的电势随时间变化的关系 1 如果它是与门的输入端 请方框内画出输出端的电势随时间变化的关系 2 如果它是或门的输入端 请在方框内画出输出端的电势随时间变化的关系 与 门电路实验分析 或 门电路实验分析 四 复合门电路 由基本门电路组合而成 与非门 与门 非门 或门 非门 与门 或门 非门 或非门 与或非门 复合门 复合门电路 1 与非门 逻辑符号 真值表 00 1 01 1 10 1 11 0 复合门
4、电路 2 或非门 逻辑符号 真值表 00 1 01 0 10 0 11 0 下图是用一个逻辑电路和按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图 该报警器的功能是 当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 试回答该报警器是用哪一种门电路 并在电路的虚框内画出该门电路符号 R2与R0的大小关系如何 A B Z R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 报警器使用 与 门的真值表 A B Z 如图 a 所示是一个模拟 逻辑关系的电路 请
5、利用与之相对应的门电路实现相同的功能 并完成 b 虚线框内的电路 a 1 A B Z 如图 a 所示是一个模拟 逻辑关系的电路 请利用与之相对应的门电路实现相同的功能 并完成 b 虚线框内的电路 a A B Z 如图 a 所示是一个模拟 逻辑关系的电路 请利用与之相对应的门电路实现相同的功能 并完成 b 虚线框内的电路 a 1 A B Z 如图 a 所示是一个模拟 逻辑关系的电路 请利用与之相对应的门电路实现相同的功能 并完成 b 虚线框内的电路 a 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图 图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上
6、 只要其中任何一个开关处于开路状态 即输入为逻辑1 那么输出也是逻辑1 发光二极管 报警灯 就发光 请你根据报警要求 在电路图的虚线框内画出门电路的符号 并完成该门电路的真值表 或 下图是用一个逻辑电路和按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图 该报警器的功能是 当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 试回答该报警器是用哪一种门电路 并在电路的虚框内画出该门电路符号 R2与R0的大小关系如何 R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1
7、 1 1 报警器使用 与 门的真值表 1 1 1 0 例 如图标出了门电路输入和输出的电压信号波形图 请根据波形图完成真值表 真值表中的逻辑电路判断是通过 门电路来实现的 或 例 如图所示 由 非 门构成的一个简单光控制电路 其中R 为光敏电阻 光照时电阻变小 R为定值电阻 L为小灯泡 其工作原理是 当光敏电阻受光照时 小灯L 填 亮 或 灭 此时输入电势为 高或低 四 下图所示的电路图是一个应用 非 门构成一个简易火警报警器电路 R是可变电阻 R 是一个热敏电阻 当温度较低时 热敏电阻的电阻值很大 即R 远大于R 而当火警发生时 热敏电阻的电阻值就会降低 从而远小于电阻R的阻值 L是一个蜂鸣
8、器 G是一个 非 门 请分析说明其工作原理 下图是用一个逻辑电路和按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图 该报警器的功能是 当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 试回答该报警器是用哪一种门电路 并在电路的虚框内画出该门电路符号 R2与R0的大小关系如何 R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 报警器使用 与 门的真值表 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路
9、图 图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上 只要其中任何一个开关处于开路状态 即输入为逻辑1 那么输出也是逻辑1 发光二极管 报警灯 就发光 请你根据报警要求 在电路图的虚线框内画出门电路的符号 并完成该门电路的真值表 或 例 如图所示 V是一个发光二极管 在ab两端加上一定电压 且a为高电势时 发光二极管会发光 关于电路的控制过程下列说法正确的是 A 该电路控制功能相当于一个 或 门 B 当S闭合时发光二极管发光 C 当S断开时发光二极管发光 D 以上说法均不正确 与非 门 或非 门 与非 门的真值表 1 1 1 0 用基本门电路通过各种组合方式不同的设计要求 从而构成各种组合逻辑电路 比
10、如我们把一个 与 门的输出端接入一个 非 门的输入端 来研究它的输出情况 0 0 0 1 劳技课本P20 动手实践 填表 如图所示为一个由两个 与 门组成的集成块 它有8个引脚 编号 4 和 8 的脚是连接电源正 负极的 其余6个脚分别属于两个 与 门 现在要使两个 与 门组合后其逻辑功能符合下表所示的真值表 请将其中2个脚用线连接起来 并将A B C Z等字母标在各相应的编号旁 A B C 例 由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的图是 例 洗衣机的脱水桶的电机是一个定时开关S1和一个桶盖控制的开关S2组成的 当定时开关S1合上时 只要打开桶盖 电机又被关闭 1 下列图中哪个电路图能满足上述要
11、求 2 根据以上罗列的控制条件和控制结果的情况 该门电路是 门 A B C D 例 节电 居民小区的楼道灯通常采用门电路控制 白天的时候 即使拍手发出声音 灯也不亮 但到了晚上 发出声音 灯就亮了 并采用延时电路 使之亮了一段时间后熄灭 电路中有一个声控开关 如图所示 1 完成下列表格 暗 有 亮 亮 无 灭 亮 有 灭 2 请画出应用什么门电路实现控制 其中R2为光敏电阻 受光照射电阻减小 R1为定值电阻 K为声控开关 3 把天色信号设为A 声音信号设为B 电路中输入端高电势为1 低电势为0 则当天色光亮时 A的输入应为 有声音时输入应为 按照选定的门电路对应的逻辑关系填好真值表 0 1 0
12、 1 0 0 1 1 1 0 0 0 A B Z 4 白天时 R1 R2的关系是 填 大于 或 小于 例 如图所示电路中 要使发光二极管发光 某些开关必须闭合 某些开关必须断开 请完成反映这种控制条件与控制结果的真值表 开关闭合为 1 断开为 0 V亮为 1 灭为 0 0 0 0 输出 0 0 输入 S1 S2 S3 V 1 0 0 1 1 1 0 例 如图所示 S1 S2相当于保险柜的两把钥匙 分别由两个人来保管 被控制电路的作用是直接开启保险柜的闸门 分析说明在下列情况中保险柜被开启的过程 a 框中使用的逻辑门电路是 或 门 b 框中使用的逻辑电路是 与 门 5V 00V 被控电路 为一个
13、保险柜的安全开启设计一个控制电路 要求当假设两个电键相当于保险柜的两把钥匙 分别由两个人保管 被控制电路是直接开启保险柜的开关 只有两个人同时合上电键时才能开启保险柜 请在图中 用正确的符号组合符合要求的电路 Z B A 如图所示的电路图示一个应用 非 门构成的简易火警报警电路 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 XY为热敏电阻 5V 如图是某种机器的冷却风扇的一个控制电路 当机器温度过高时 接通触动继电器使风扇自动开启 且只有在开关闭合时风扇才启动工作 则图中X框内使用了门电路是 门 如图所示是一种电热水器系
14、统的设计 当水温低于某温度和接触器被水淹没时 会触动继电器而是电开始加热 试回答下列问题 1 输入端A的状态受元件X和Y控制 试写出元件X和Y名称 若水温上升 器件Y的电阻值有何变化 试指出在什么情况下输入端A的状态是 1 设高电势为1 低电势为0 X为可变电阻器 Y为热敏电阻 水温上升时Y阻值减小 温度较低时A为 1 如图所示是一种电热水器系统的设计 当水温低于某温度和接触器被水淹没时 会触动继电器而是电开始加热 试回答下列问题 2 输入端B的状态受接触器和电阻器R控制 若整个接触器浸没在水中 输入端B的状态是什么 试简单解释为何将接触器放在盛水器内的高处 若整个接触器浸没在水中 输入端B为
15、高电势 如图所示是一种电热水器系统的设计 当水温低于某温度和接触器被水淹没时 会触动继电器而是电开始加热 试回答下列问题 3 电热器在什么情况下开始对水加热 下图是用一个逻辑电路和按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图 该报警器的功能是 当放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合同时安装在保险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 试回答该报警器是用哪一种门电路 并在电路的虚框内画出该门电路符号 R2与R0的大小关系如何 R0在受光照时电阻应远小于R2 R0在未受光照时电阻应远大于R2 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 报警器使用 与 门的真值表 无光照时光敏电阻值大于1兆欧 有光照时一般仅为几千欧 再见
