简单的逻辑电路

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ABZ结果结果条件电路功能表：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ABY000000011111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：ABY&5、逻辑表达式：Y=A•B二、“或”门1、逻辑电路：结果“或”逻辑关系结果条件ABZ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”门的真值表输入输出ABY0001010111114、符号：ABY≥15、逻辑表达式：Y=A＋B三、“非”门1、逻辑电路：A“非”逻辑关系结果Z条件电路功能表：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AY01104、符号：AY15、逻辑表达式：Y=¯A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？0V+5VDRXP电铃Rt1AYo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●逻辑关系ABZ结果结果条件“与”逻辑关系结果“或”逻辑关系结果条件ABZA“非”逻辑关系结果Z条件●真值表与门或门非门输入输出AY0110输入输出ABY000010100111输入输出ABY000011101111●符号AY1AYB&AYB≥1“与”门电路实验分析晶体管“与”门电路ABYRV10＋10=3.3kΩ6V6V6V“或”门电路实验分析晶体管“或”门电路ABYR=3.3kΩV106V106V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＆1ABYA逻辑符号＆ABY真值表ABY输入输出001011101110复合门电路2.或非门AB≥1F1≥1ABY逻辑符号真值表ABY输入输出001010100110&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？R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照时电阻应远小于R2R0在未受光照时电阻应远大于R2输入输出ABZ010000001111报警器使用“与”门的真值表&S1S2LABZ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）R1S1R2+5V0VS2L（b）≥1ABZ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）R1S1R2+5V0VS2L（b）S1S2L&S1S2LABZ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）R1S1R2+5V0VS2L（b）≥1ABZ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）R1S1R2+5V0VS2L（b）S1S2L门的真值表输入输出ABZ000111111100≥1R1S2R2+5V00VABZS1R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。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？R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照时电阻应远小于R2R0在未受光照时电阻应远大于R2输入输出ABZ010000001111报警器使用“与”门的真值表门的真值表输入输出ABZ111000111100ABZ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）R+5VR/1L四、ＳＴＳ：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？R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照时电阻应远小于R2R0在未受光照时电阻应远大于R2输入输出ABZ010000001111报警器使用“与”门的真值表门的真值表输入输出ABZ000111111100≥1R1S2R2+5V00VABZS1R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。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S1abV“与非”门AB&1ZZ0“或非”门A≥1B1ZZ0“与非”门的真值表11011000Z0ZBA输出输入1110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0001AB&ZAB≥1Z•劳技课本P20——动手实践（填表）输入输出AB发光二极管的显示情况低电平低电平低电平高电平高电平低电平高电平高电平R1=1KΩR2+5VAB&150ΩZ&&21345678输入输出ABCZ00000010010001101000101011001111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。ABC•例：由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的图是（）&+5V（A）≥1+5V（B）≥11+5V（D）1+5V（C）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S2S1S2S1S1S2S2S1(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R1R2R0+5V0VL延时开关K天色声音灯暗无灭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&天色声音灯暗无灭暗有亮亮无灭亮有灭（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。R1R2R0+5V0VL延时开关K&ABZ010100111000ABZ（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”。S2S1aS3bV000输出00输入S1S2S3V…………1001110•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。S2+5V00VS1被控电路为一个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。+5V00V被控电路S1S2&ZBA•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+5V1XY•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。+5V0θZBA继电器XRMS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:（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)&Y+5V0ZBAθ继电器电源电热器XR接触器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。&Y+5V0ZBAθ继电器电源电热器XR接触器若整个接触器浸没在水中，输入端B为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:&Y+5V0ZBAθ