2.11简单逻辑电路详解
人教版选修3-1 2.11简单的逻辑电路(共26张PPT)
当决定某事件的全部条件同时具备时，结果才会发
生，这种因果关系叫做与逻辑。
实现与逻辑关系的电路称为与门。 条件
结果
逻辑符号
A
&
Y
B
AB Y
真 值 表
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版选修 3－1 2 . 1 1简 单的逻 辑电路 （共2 6张PPT ）
输入 AB 00 01 10 11
或门的逻辑功能可概括为： 输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。 或门的输入端也可以有多个。下图为一个三输入或门
电路的输入信号A、B、C和输出信号Y 的波形图。
A
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输出 Y 0 0 0 1
波形图
A B Y
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逻辑与（逻辑乘）的运算规则为：
Y=AB
00 0 01 0 10 0 11 1
与门的逻辑功能可概括为： 输入有0，输出为0；输入全1，输出为1。
二、逻辑门电路
用以实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门 电路。由于这种电路又像一扇“门”那样依一定的 条件“开与关” ，当具备开门条件时，输出端就有 一个信号输出；反之，门关闭，就有另一个信号输 出。因而又称门电路，通常也叫开关电路。
逻辑1和0： 电子电路中用高、低电平来表示。 获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件 的导通、截止（即开、关）两种工作状态。
高中物理选修3-1学案2：2.11简单的逻辑电路
2.11简单的逻辑电路自主学习一、数字电路处理数字信号的电路叫做数字电路，具有逻辑功能的数字电路叫做逻辑电路；最基本的逻辑电路是门电路.二、常见的几种门电路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，我们把这种关系叫做“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.其符号为. 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.其符号为.3.“非”门：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系；具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门.其符号为.重点突破一、模拟信号和数字信号1.数字信号：在变化中只有两个对应的状态，“有”或者“没有”常用“0”或“1”表示，这样的信号叫数字信号，处理数字信号的电路叫数字电路.2.模拟信号：能够连续变化的信号叫做模拟信号.3.门电路实质上就是一种开关电路，逻辑关系就是指条件对结果的控制关系；门电路可以由二极管、三极管等分立元件构成，也可以由集成电路构成.二、三种简单的门电路1.“与”门电路(1)“与”就是一起的意思，故“与”逻辑可以理解为只有一起进门，门才能打开.(2)符号“&”表示“和”，就是英文“and”的意思.(3)“与”门电路的特点：有零为零，全一为一.(4)真值表：2.“或”门电路(1)符合“≥1”表示两个输入信号的和必须大于或等于1.(2)“与”门电路的特点：有一为一，全零为零.(3)真值表：3.“非”门电路(1)“1”表示缓冲，“0”表示反向.(2)“非”门电路的特点：入一出零，入零出一.(3)真值表：三、复合门电路1.“与非”门一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图所示.可简化为真值表：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，如图所示.可简化为真值表：自主检测1.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动。
2.11简单的逻辑电路(2014、11、13)
（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？
D R X A Rt P +5V
1
Y
电铃 0V
火警报警装置
“与非” 门
A B A B & Z0 1 Z
A 0
Z0
0 0 0 1 1 1 1 0
Z
0
1
0
&
Z
1
1
1
“或非” 门
A B
≥1
Z0
1
Z
A B
≥1
Z
黄恕伯 05.8
“与或” 门
A B
C
&
A 0 ≥1 Z 0 0 0 1 1 1 1
输入 B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
“与”门符号
A B &
Y
A
B
有两个输入端的“与”门真值表
2、“或”门
“或”门逻辑电 路 满足其中一个即可
条件
结果
结果
A B C
符 号
A B
≥1
Y
“或”门真值 表
输入 A B 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 输出 Y 0 0 1 1 1 1 1
A B C
3、“非”门
“非”门逻辑电路
条件
A
结果
“相反”
符号：
C
A
1
Y
“非”门真值 表 输入 输出 A Y 0 1 1 0
A
C
2.11简单的逻辑电路
A B
× L
4、 “或”门真值表和波形图
“或”门真值表
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 1 1 1
“或”门波形图
A B Y
（3）“非”门
1、“非”门逻辑电路
条件 A
结果
Z
“非”逻辑关系：
输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系
具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电 路，简称“非”门
2、真值表
输入 A 0 1 输出 Y 1 0
3、波形图
A 0 Y
0 4、符号
A
1
Y
三、集成门电路
四个2输入“与” 门集成电路的外引 线
六个 “非”门集成电 路的外引线
缩小了体积，方便、可靠，而且适用于系统化、 标准化生产
例题.如图，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。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？
2.11 简单的逻辑电路
一、数字电路
电路中的信号分为两种
A、模拟信号: 电压信号随时间连续变化
B、数字信号: 电压信号不随时间连续变化
两个状态
有 没有
数字电路就是指用来处理数字信号的电路,主要研究 电路的逻辑功能。
二、数字电路的基本逻辑电路 （一）门电路
门电路
所谓的“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 就被挡在门外，就有另一个信号输出。 门电路是一种有一个或多个输入端，只有 一个输出端的开关电路.
条
开关A
件
人教版高中物理选修3-1课件2.11简单的逻辑电路
则“或”逻辑关系可以示意为
。
12
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典例透析
(3)“非”门电路
设正常逻辑关系为当条件 A 满足时,结果 C 发生;当条件 A 不满 足时,结果 C 不发生。与正常逻辑关系相反,如果条件 A 满足时,结果 C 不发生;条件 A 不满足时,结果 C 发生,这种关系叫“非”逻辑关系。 具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路,简称“非”门。如图所示,若把 开关 A 闭合当作条件 A 满足,把电灯亮当作结果 C 成立,把电灯 L 灭当作结果C成立, 则“非”逻辑关系为 A ⇒ C。
(2)题图的等效电路图如图所示。
当火焰靠近热敏电阻时,蜂鸣器报警,说明此时P点为高电平,A点
为低电平,也就是说热敏电阻两端的电压减小,由电路图可知,热敏
电阻的阻值减小。
35
类型一
类型二
类型三
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典例透析
答案:(1)低电平“0” (2)热敏电阻的阻值减小
36
类型一
类型二
类型三
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13
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典例透析
特别提醒(1)上述类比中都是开关闭合作为满足条件,灯泡亮作为结 果成立与否进行类比的。
(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”,相反时对应 “0”,“1”“0”是逻辑关系中的两种取值,不表示具体数字。
14
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典例透析
2.复合门电路的认识
A(UA)
B(UB)
Z
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
2.11简单的逻辑电路
类比电路图
逻辑关系
两个开关都闭合是灯 亮的充分但不必要条 件,逻辑关系可示意为
“非”门
逻辑关系表示为A⇒C,C表示结果成立,-C 表示结果不成立
2.三种门电路的符号和真值表: (1)“与”门。
(2)“或”门。
(3)“非”门。
【过关训练】 1.如图所示为三个基本逻辑电路的符号,A输入端全为 “0”,B输入端全为“1”,以下判断中正确的是( )
11 简单的逻辑电路
一、数字信号与模拟信号 1.数字信号:在变化中只有两个对应的状态,即“_有__” 或者“_没__有__”,常用“0”或者“1”表示,这样的信号 叫数字信号。
2.模拟信号:能_连__续__变__化__的__信__号__叫做模拟信号,如调节 收音机的音量时收音机的声音连续变化,这就是模拟信 号。
2.如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图,应用 “非”门构成。热敏电阻低温时电阻值很大、高温时 电阻值很小。要做到低温时电铃不响,火警时电铃响起 报警,则图中X框、Y框中应是 ( )
A.X为可变电阻,Y为热敏电阻 B.X为热敏电阻,Y为开关 C.X为热敏电阻,Y为可变电阻 D.X、Y均为热敏电阻
答案:见解析
【拓展例题】考查内容:斯密特触发器 【典例】(1)图甲为斯密特触发器的符号,当加在它的输入 端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时,输出端Y会突然从 高电平跳到低电平(0.25 V),而当输入端A的电压下降到另 一个值的时候(0.8 V),Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。 由此可知,斯密特触发器是具有特殊功能的________(选填 “与”门、“或”门或“非”门)。
A.甲为“非”逻辑电路符号,输出为“0” B.乙为“与”逻辑电路符号,输出为“0” C.乙为“或”逻辑电路符号,输出为“1” D.丙为“与”逻辑电路符号,输出为“1”
2.11 简单的逻辑电路
学习从来无捷径，循序渐进登高峰。
—— 高永祚1课题：§2.10 简单的逻辑电路编者：孟浩腾 审核：高雪莲 王秋瑾学习目标1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用 重点：三种门电路的逻辑关系。
难点：数字信号和数字电路的意义。
使用说明：用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到问题。
（20分钟）1.数字电路：处理 的电路叫做数字电路。
2.门电路：就是一种开关，在一定条件下它允许 ；如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外。
3.如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做 。
具有 的电路称为“与”门电路。
4.如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某件事就会发生，这种关系叫做 ，具有 的电路叫做“或”门电路。
5.输出状态和输入状态呈现 的逻辑关系，叫做“非”逻辑，具有 的电路叫做“非”门电路。
● 思考并回答P 77---78“问题与练习”中的题目。
● 课下阅读课本76页“科学漫步”中的文章《集成电路》。
组长评价： 教师评价：学习从来无捷径，循序渐进登高峰。
—— 高永祚2（30分钟）1.按照输入和输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
（1）“与”门 理解：符号：如图特点：（2）“或”门 理解：符号：如图 特点：（3）“非”门 理解：符号：如图学习从来无捷径，循序渐进登高峰。
—— 高永祚3特点： 2.真值表真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表，它包括两部分，一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合；另一部分是相应的输出。
右图是一种具有“与”逻辑功能的门电路。
把开关接通记为1,开关断开记为0,灯亮记为1，灯灭记为0,它的真值表为输入 输出 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1111例题：如图所示，试判断这是一个什么逻辑门电路。
教学设计3：2.11 简单的逻辑电路
11 简单的逻辑电路教材分析课程标准的要求是“通过实验，观察门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。
”从中可以看出：第一、这里的要求很低；第二、学习逻辑电路必须做实验。
三维目标（一）知识与技能1、知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用（二）过程与方法突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
（三）情感、态度与价值观1、感受数字技术对现代生活的巨大改变；2、体验物理知识与实践的紧密联系；教学重点三种门电路的逻辑关系。
教学难点数字信号和数字电路的意义。
教学建议课程标准的要求是“通过实验，观察门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。
”从中可以看出：第一、这里的要求很低；第二、学习逻辑电路必须做实验。
学生刚学完稳恒电流及复杂电路分析，对电势等概念比较清晰，但分析复杂电路的水平有限，加上教材中本节属于对稳恒电流的补充，对后面的传感器知识起引领。
故准备重点讲解“与”门、“或”门以及“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
新课导入设计导入一引入新课（1）演示：一盏神奇的灯接通电源，灯不亮；有声，灯不亮；挡住光线，全场安静，灯不亮；挡住光线，拍手，灯亮。
点评：通过演示声光控感应灯，引发学生好奇心理和探究欲望。
（2）教师简介：身边的“数字”话题：数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。
这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系，今天我们就来学习简单的逻辑电路。
导入二情景引入、展示目标讲解：楼道自动控制灯。
①白天，灯不亮。
②没有声音，灯不亮。
③通电，夜晚，拍手，灯亮。
师：像这样，现在很多电器中都包含了“智能”化逻辑关系，实现这些逻辑功能离不开数字信号。
请同学们举例。
生：遥控器、机器人等。
师介绍：①模拟信号：连续变化的电压信号。
②数字信号：只有两个对立的状态，高电平“1”，低电平“0”。
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判断虚线框内门电路类型及真值表内x的值
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 1 0 0
在显微镜下看到的 一个芯片的局部
【例1】
A B C
A
0 0 0 0 1 1 1 1
B
0
C
Y
＆
与门
Y
0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
复合门
1.与非门
A
与非门
1 C 1 0 1 0 1 0
A 1
1 1 0
B
&
0 0 1
&
Y
1
1 1 D
B
1
开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0 口诀：
见低出低,全高出高
(见0出0,全1出1)
2．“或”门
（1）“或”逻辑关系 几个条件中，只要有一个条 件得到满足，某事件就会发生, 这种关系称为“或”逻辑关系。
202
“或”逻辑关系
具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路简称“或” 门
A
符号
真值表
与门
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 0 0 1
或门
输入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y 0 1 1 1
非门
输入 A 0 1 输出 Y 1 0
符号
A B
&
Y
A B
≥1
Y
A
1
Y
四、集成电路
集成块
四个“与”门集成电路的外引线
六个“非”门集成电路的外引线
2.10 简单逻辑电路
一、现代信息传播的方式
数字信号在变化中只有两个 对立的状态： “有” 或者“没有”。 模拟信号变化则是连 续的。
数 字电 路 ： 处 理数 字 号 信 的电 路 逻 辑电 路 ： 具 有逻 辑 系 关 的电 路
二、门电路
数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。 有三种类型：与门电路、或门电路和非门电路， 或是由上述三种基本门电路构成。
三、门电路简介
1．“与”门
（1）“与”逻辑关系 几个条件都满足后，该 事件才能发生,这种关系称为 “与”逻辑关系。
“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 A & Y 符号 B 真值表 波形图 条 件 结果 输 入 输出 A B L A B Y 断 断 熄 0 0 0 断 通 熄 0 1 0 通 断 熄 1 0 0 通 通 亮 1 1 1
1 1 0
0 0 1
2.“或非”门
输入
A1 0 0 1 1 B1 0 1 0 1
输出 Y2 1 0 0 0
例2.如图所示，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 0 B．甲是“或”门，乙是“非”门 C．甲是“与”门，乙是“或”门 0 D．甲是“或”门，乙是“与”门
0 0 0 1 1 0 1 1
0
1 1 1
1 0 0 0
“ 见 1出 1， 全 0出 ” 0 “ 或 门” 特 点，x 0
x
【例题3】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。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? R越大，电压降越大，X端越低，电铃上端电势越高。 X与P同： 0V 高温
非门
电势高 铃响
Rt极 小
相当 导线
实验操作举例
欲使灯亮，发光二极管加正向电流，即右端电势高
＋5V
自然光
R1 A RG 1 Y
R2
RG极小， 相当导线
模拟路灯
A，灯不亮
路灯自控开关
祝同学们学习愉快！
再见！
B
≥1
Y
真值表
条 A 件 B 结果 L 输 A 入 B 输出 Y
波形图
断 断 通 通
断 通 断 通
熄 亮 亮 亮
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
口诀：
见高出高，全低出低 (见1出1，全0出0)
3．“非”门
（1）“非”逻辑关系 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,这种 关系称为“非”逻辑关系。
具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门
符号 真值表
条件 结果 A L 输入 A 0 1 输出 Y 1 0
A
1
Y
波形图
断 通
亮 熄
口诀：
见高出低,见低出高(见1出0,见0出1)
逻辑关系
条件
A
B
结果
结 果
Z
条件
结果
A B
结 果
Z
条 件
Z
A
结 果
“与”逻辑关系
“或”逻辑关系
“非”逻辑关系