详细版教案.第五讲 MOS构成基本逻辑门电路.doc

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3.2讲解MOS分立元件构成逻辑非门工作原理

3.3讲解MOS分立元件构成逻辑与非及或非门工作原理

二. P沟道增强性MOS管的结构和工作原理

G

S

D

N

P P

G

D S

V DS

V GS

R D

源极与衬底接

在一起

V GS<0且|V GS|>|V GS(th)P|

时,形成导电P沟道。

2. MOS分立元件构成非门(反相器)

V DD

u i

u o

R D

→u i A u o Y

A

Y=

电压关系表

u

I

/V u O/V

0V

DD

V

DD

真值表

1

1

A Y

3. 分立元件二极管和MOS管构成与非及或非门

V

DD

Y

R D

MOS管非门

D1

D2

A

B

V DD

二极管与门

逻辑式:B

A

F?

=

逻辑符号:A

B

Y

逻辑式:B

A

F?

=

逻辑符号:A

B

Y

A

B

D1

D2

R

二极管或门

V DD

0V

V DD

Y

R D

MOS管非门

此处解释:

P沟道增

强性MOS

管的开关

特性。

此处说明:

采用模拟

电子中的

负载线方

法讲解,使

学生容易

理解。

为了节约

课时采用

课件PPT

演示方式

组织教学。

此处强调:

逻辑门电

路的输入

信号取值

为:0V或

者V DD,电

路中器件

均以开关

方式工作。

u ONN 导通导通截止时

时电压传输特性和电流传输特性

+V DD

T P

u Y

T N

V SS

集成逻辑门电路及应用与门非门与非门

集成逻辑门电路及应用(与门,非门,与非门) 集成逻辑门电路的种类繁多,有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等,以下简单介绍几种常用的门电路及应 用电路。 1.集成逻辑门电路: (1)常用逻辑门电路图形符号 常用逻辑门电路图形符号见表1。 表1 常用逻辑门电路图形符号 (2)反相器与缓冲器 反相器是非门电路,74LS04是通用型六反相器,与该器件的逻辑功能且引脚排列兼容的器件有74HC04,CD4069等。74LS05也是六反相器,该器件的逻辑功能和引脚排列与74LS04相同,不同的是74LS05是集电极开路输出(0C门),在实际使用时,必须在输出端至电源正端接上拉电阻。 缓冲器的输出与输人信号同相位,它用于改变输人输出电平及提高电路的驱动能力,74LS07是集电极开路输出同相输出驱动器,该器件的输出高电压达30V,灌电流达40mA,与之兼容的器件有74HC07,74HCT07 等。 74LS04,CD4069引脚排列图如图1所示。

图1 74LS04,CD4069引脚排列图 (3)与门和门与非 与门和与非门种类繁多,常见的与门有2输入、3输入、4输入与门等;与非门有2输入、3输入、4输入、8输入等,常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图如图2所示。 图2 常见的74LS系列(74HC系列)与门和与非门引脚排列图 74LS08是四2输人与门,74LS00和CD4011是四2输入与非门,74LS20是双4输人与非门。 2.集成门电路的应用 (1)定时灯光提醒器 电路如图3所示,由六非门CD4069(仅用到其中两个非门,分别用IC-1和IC-2表示)和电阻、电容、电源等组成,此电路可以在1~25分钟内预定提醒时间,使用时,利用时间标尺预定时间,打开电源开关,定时器绿灯亮,表示开始计时,到了预定的时间,绿灯灭,红灯亮。

组合逻辑电路的分析

组合逻辑电路的分析(大题)一.目的 由逻辑图得出逻辑功能 二.方法(步骤) 1.列逻辑式: 由逻辑电路图列输出端逻辑表达式; (由输入至输出逐级列出) 2.化简逻辑式: 代数法、卡诺图法; (卡诺图化简步骤保留) 3.列真值表: 根据化简以后的逻辑表达式列出真值表;4.分析逻辑功能(功能说明): 分析该电路所具有的逻辑功能。 (输出与输入之间的逻辑关系); (因果关系) (描述函数为1时变量取值组合的规律) 技巧:先用文字描述真值表的规律(即叙述函数值为1时变量组合所有的取值),然后总结归纳电路实现的具体功能。

5.评价电路性能。三.思路总结: 组合逻辑 电路逻辑表达式最简表达式真值表逻辑功能化简 变换 四.注意: 关键:列逻辑表达式; 难点:逻辑功能说明 1、逻辑功能不好归纳时,用文字描述真值表的规律。(描述函数值为1时变量组合所有的取值)。 2、常用的组合逻辑电路。 (1)判奇(偶)电路; (2)一致性(不一致性)判别电路; (3)相等(不等)判别电路; (4)信号有无判别电路; (5)加法器(全加器、半加器); (6)编码器、优先编码器; (7)译码器; (8)数值比较器; (9)数据选择器; (10)数据分配器。

3、多输出组合逻辑电路判别: 1)2个输出时考虑加法器:2输入半加;3输入全加。 2)4输出时考虑编码器:4输入码型变换;编码器。 五.组合逻辑电路分析实例 例1 电路如图所示,分析电路的逻辑功能。 A B Y 解: (1)写出输出端的逻辑表达式:为了便于分析可将电路自左至右分三级逐级写出Z1、Z2、Z3和Y的逻辑表达式为:

组合逻辑门电路教案

连云港大港中等专业学校教案 教案纸

8.3组合逻辑门电路 实用中常把与门、或门和非门组合起来使用。 8.3.1 几种常见的简单组合门电路 一、与非门 1.电路组成 在与门后面接一个非门,就构 成了与非门,如图8.3.1所示。 2.逻辑符号 在与门输出端加上一个小圆 圈,就构成了与非门的逻辑符号。 3.函数表达示式 与非门的函数逻辑式为 B A Y? = (8.3.1) 4.真值表 表8.3.1给出了与非门的真值表。 5.逻辑功能 与非门的逻辑功能为“全1出0,有0出1”。 表8.3.1 与非门真值表 A B A B B A? 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 二、或非门 1.电路组成 在或门后面接一个非门就构成 了或非门,如图8.3.2所示。 2.逻辑符号 在或门输出端加一小圆圈就 变成了或非门的逻辑符号。 3.逻辑函数式 或非门逻辑函数式为 B A Y+ = (8.3.2) 4.真值表 表8.3.2给出了或非门的真值表。 表8.3.2 或非门真值表 A B A B B A Y+ =备注 课题 讲授 检查完成任 务情况巡视辅导 图8.3.1 与非门图8.3.2 或非门

0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 5.逻辑功能 或非门的逻辑功能为“全0出1,有1出0”。 三、与或非门 1.电路组成 把两个(或两个 以上)与门的输出端 接到一个或非门的各 个输入端,就构成了 与或非门。与或非门 的电路如图8.3.3(a) 所示。 2.逻辑符号 与或非门的逻辑符号如图8.3.3(b)所示。 3.逻辑函数式 与或非门的逻辑函数式为 CD AB Y+ = (8.3.3) 4.真值表 表8.3.3给出了与或非门真值表。 表8.3.3 与或非门真值表 A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.逻辑功能 与或非门的逻辑功能为:当输入端中任何一组全为1时,输出即为0;只有各组输入都至少有一个为0时,输出才为1。 图8.3.3 与或非门

《简单的逻辑电路》教学设计

《简单的逻辑电路》教学设计 陶号专 一、教学目标 1.知识与技能 (1)知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表; (2)会用真值表表示一些简单的逻辑关系; (3)会分析、设计一些简单的逻辑电路。 2.过程与方法 (1)通过实例与实验,理解“与”、“或”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系;(2)通过简单的逻辑电路设计,体会逻辑电路在生活中的意义。 3.情感态度与价值观 (1)体验物理知识与实践的紧密联系; (2)学生在自主探究、交流合作中获得知识,体会学习的快乐。 二、教学重、难点 重点:三种门电路的真值表及符号。 难点:数字电路的意义。 三、教学过程 一、请学生参照下表自主复习(可讨论)本节基本知识并填写下表 A B Y & A B Y ≥1 A Y 1

二、练习巩固和能力提升(学生分析回答) 例1、如图所示为逻辑电路,根据电路图完成它的真值表.其输出端从上到下排列,结果正确的是( ) A.0,0,1,1 B.0,0,1,0 C.1,0,1,0 D.0,0,0,1 答案:B 例2、下图中a、b、c表示“或门”、“与门”或者“非门”的输入信号或输出信号,下列说法中正确的是:() a b c A、若a、c为输入信号,b为输出信号,则该电路是“或门”电路 B、若a为输入信号,b为输出信号,则该电路是“非门”电路 C、若b、c为输入信号,a为输出信号,则该电路是“与门”电路 D、若a、b为输入信号,c为输出信号,则该电路是“与门”电路 引导学生归纳: 在门电路中,真值表中的“输入”、“输出”信号“0”、“1”代表的含义是输入、输出端接低电势、高电势。 电路中,沿着电流的方向电势逐渐降低,电流I通过电阻R后,电势降低“IR”。 例3、下列电路图中开关处于什么情况时,电压表有示数?

高中物理第二章恒定电流11简单的逻辑电路教案新人教版选修3_1

11 简单的逻辑电路 [学科素养与目标要求] 物理观念:初步了解简单的逻辑电路及表示符号. 科学探究: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. 科学态度与责任:初步了解集成电路的发展对社会进步的意义. 一、“与”门 1.“与”逻辑关系: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. 2.“与”门:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门. 3.符号:,其中“&”具有“与”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. 二、“或”门 1.“或”逻辑关系: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. 2.“或”门:具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门. 3.符号:,“≥1”象征着:当1个或多于1个输入端为1时,输出端就是1. 三、“非”门 1.“非”逻辑关系:输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系. 2.“非”门:具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门. 3.符号为,其中矩形右侧小圆可以看作数字“0”,它与数字“1”象征着:输入端为1时,输出端是0. 1.判断下列说法的正误. (1)“与”门电路中,A、B两个输入端中只要有其中一个为“1”,输出端就为“1”.(×) (2)“与”门电路中,A、B两个输入端都为“1”时,输出端才是“1”.(√) (3)“或”门电路中,A、B两个输入端有一个是“0”时,输出端就是“0”.(×) (4)“或”门电路中,A、B两个输入端有一个是“1”时,输出端就是“1”.(√) 2.下面为一逻辑门电路的真值表,该类型的逻辑门电路为________门电路.

组合逻辑电路教案

第8章组合逻辑电路 【课题】 8.1概述 【教学目的】 了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的电路结构特点及功能特点。 【教学重点】 1.数字逻辑电路的分类和特点。 2.常用的组合逻辑电路种类。 3.会区分数字逻辑电路的类型。 【教学难点】 区分数字逻辑电路的类型。 【教学方法】 讲授法 【参考教学课时】 1课时 【教学过程】 一、复习提问 1.基本逻辑门电路有哪几种,它们的逻辑功能是什么? 2.画出与非门逻辑符号并说明其逻辑功能。 二、新授内容 1.组合逻辑电路 (1)特点:数字逻辑电路中输出信号没有反馈到输入端,因此任意时刻的输出信号状态只与当前的输入信号状态有关,而与电路原来的输出状态无关。 (2)电路组成框图:教材图8.1。 2.时序逻辑电路 (1)特点:数字逻辑电路中输出信号部分反馈到输入端,输出信号的状态不但与当前的输入信号状态有关,而且与电路原来的输出状态有关。因此,这种电路有记忆功能。 (2)电路组成框图:教材图8.2。 三、课堂小结 1.组合逻辑电路的特点。

2.时序逻辑电路的特点。 四、课堂思考 P176思考与练习题。 五、课后练习 对逻辑代数作重点复习并预习下节课的内容(8.2组合逻辑电路的分析)。 【课题】 8.2组合逻辑电路的分析 【教学目的】 掌握组合逻辑电路的分析方法和步骤。 【教学重点】 1.组合逻辑电路的分析方法和步骤。 2.会对给定的组合逻辑电路进行功能分析。 【教学难点】 对给定的组合逻辑电路作功能说明,并用文字描述。 【教学方法】 讲授法、练习法 【参考教学课时】 1课时 【教学过程】 一、复习提问 公式化简,用练习的方式进行。 二、新授内容 1.组合逻辑电路的分析步骤。 (1)根据给定的逻辑电路图,推导输出端的逻辑表达式。 (2)化简和变换 (3)列真值表 (4)分析说明 2.组合逻辑电路的分析举例 (1)老师举例讲解 (2)老师举例,学生讨论分析 例1 已知逻辑电路如图8.1所示,试分析其逻辑功能,要求写出分析过程。

简单的逻辑电路 说课稿 教案 教学设计

简单的逻辑电路 一、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。 二、教学目标 1.知识与技能 (1)知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表; (2)会用真值表表示一些简单的逻辑关系; (3)会分析、设计一些简单的逻辑电路。 2.过程与方法 (1)通过实例与实验,理解“与”、“或”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系; (2)通过简单的逻辑电路设计,体会逻辑电路在生活中的意义。 3.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,关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况; (2)体验物理知识与实践的紧密联系; (3)学生在自主探究、交流合作中获得知识,体会学习的快乐。 三、教学重点难点 重点:三种门电路的真值表及符号。 难点:数字电路的意义。 四、学情分析 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。 五、教学方法 实验法、讨论法 六、课前准备 门电路演示板、多媒体课件 七、课时安排1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑

(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”。 数字信号的“0”和“1”好比事件的“是”与“非”,而处理数字信号的电路——数字电路,就有了辨别“是”、“非”的逻辑功能。 这节课我们学习数字电路中最基本的逻辑电路——门电路。 (三)合作探究、精讲点播 1.“与”门 师:门是一种条件开关,只有当输入信号满足一定条件时,门才能被打开,才有输出信号。 <自主活动>: 某财务室的门上有两把锁,如何才能打开大门?在这个事件中体现怎么样的逻辑关系呢?(1)投影: 引导学生分析开关A、B对电路的控制作用,体会“与”逻辑关系。 (当两个条件都满足时,结果才会成立) (2)思考与讨论,让学生体会生活中的“与”逻辑关系。 师:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。 (3)引导学生把图2.10-2结果与条件的关系用表格表示。

数字电路和集成逻辑门电路习题解答

思考题与习题 1-1 填空题 1)三极管截止的条件是U BE ≤0V。三极管饱和导通的条件是I B≥ I BS。三极管饱和导通的I BS是I BS≥(V CC-U CES)/βRc。 2)门电路输出为高电平时的负载为拉电流负载,输出为低 电平时的负载为灌电流负载。 3)晶体三极管作为电子开关时,其工作状态必须为饱和状态或截止 状态。 4) 74LSTTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。 74TTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。 5)OC门称为集电极开路门门,多个OC门输出端并联到一起可实现线与功能。 6) CMOS 门电路的输入电流始终为零。 7) CMOS 门电路的闲置输入端不能悬空,对于与门应当接到高电平,对于 或门应当接到低电平。 1-2 选择题 1)以下电路中常用于总线应用的有 abc 。 门门 C.漏极开路门与非门 2)TTL与非门带同类门的个数为N,其低电平输入电流为,高电平输入电流为10uA,最大灌电流为15mA,最大拉电流为400uA,选择正确答案N最大为 B 。 =5 =10 C.N=20 =40 3)CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是 ACD 。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 4)三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可 D 。 A.降低饱和深度 B.增加饱和深度 C.采用有源泄放回路 D.采用抗饱和三极管 5)对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以 ABD 。 A.接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端并联 6)以下电路中可以实现“线与”功能的有 CD 。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门

教案.第六讲常用cmos逻辑门电路及74ls系列ttl逻辑门电路

上一讲内容回顾: CMOS 反相器结构和工作原理 +V DD B 1 G 1 D 1 S 1 u A u Y T N T P B 2 D 2S 2G 2 V SS +-u GSN u +-GSP A Y 0V +V DD u A u GSN |u GSP |T N T P u Y 0V |U th(P)|截止导通 V DD V DD >U th(N)<|U th(P)|导通截止 0V 设U th(N)=2V ,U th(P)=-2V ,V DD =5V 。 T R ONP u Y +V DD V DD S N T P T R ONN u Y +V DD 0V S N T P A Y 导通导通 截止 截止u A =0V 时 u A =V DD 时 电压传输特性和电流传输特性 i D ++V DD B 1 G 1 D 1 S 1 u I - u O T N T P B 2 D 2S 2G 2 V SS A B C D E F U th(N) V DD U TH U th(P) U NL U NH u O / V u I / V D A B C E F i D /mA u I / V U TH 电压传输特性 电流传输特性

1. 常用逻辑功能的CMOS 门电路 (一)CMOS 逻辑与非和或非门电路 ①与非门 A B T N1T P1T N2T P2 Y 0 0 0 11 01 1截通截通通通通 截截通截截截截通通1110与非门u A +V DD +10V V SS T P1T N1 T P2T N2 A B Y u B u Y 0101AB Y =A B Y ②或非门 或非门B A Y +=u A +V DD +10V V SS T P1T N1T N2T P2A B Y u B u Y A B T N1T P1T N2T P2 Y 0 00 11 01 1截通截通通通通截截通截截截截通通1000A B Y (二)CMOS 漏极开路输出门电路(OD 门) 为什么需要OD 门能否将普通2个及以上的CMOS 门电路的输出直接连在一起,进而实现“线与”! 21Y Y Y =A B Y C D Y 1Y 2是否可以如此连接与应用10产生 一个很大的电 流 漏极开路输出CMOS 门电路(OD 门) A B Y AB Y =R L V DD2V DD1 A B V SS 用途:输出缓冲/驱动器;输出电平的变换;满足大功率负载电流的需要;实现线与逻辑。

简单的逻辑电路--获奖优质精品教案 (18)

教师教学实施方案

主题2: “或”门电 路 学生如果能根据事例能对 应上“或”门的逻辑关系,并能比 较清晰地说出来就很不错了. 另外,真值表和符号要能对应 起来. 阅读教材中“‘或’门”标题下的 内容,回答下列问题。 (1)业务员去供货商处提货,但 必须先支付货款,他可以用现金支 付或者用银联卡支付,也可用支票 支付。那么支付方式与提货之间是 什么逻辑关系? (2)我国动车实行实名制售票, 可以凭身份证上车,也可凭车票上 车。现在有一个验证机和一个验票 机,试为进站口设计一个逻辑电路 来控制栏杆的开、关。 PPT课件 口头表述 主题3: “非”门电 路 图中R1、R2为分压电阻, 以使门电路获得合适的电压,J 是应急灯开关控制继电器,可 能都要具体分析一下.否则学 生看不懂. 阅读教材中“‘非’门”内容: (1)十字路口的红绿灯之间的关 系是什么逻辑关系? (2)图中R1、R2为分压电阻,以 使门电路获得合适的电压,J是应急 灯开关控制继电器,请在虚线框内 填入需要的门电路符号。 PPT课件 口头表述 第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交 流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考,独立完成,小 组同学都完成后可交流讨论。 PPT课件 技能拓展视学生基础和课堂时间、教学 进度决定是否作要求 教师未提出要求的情况下学有余力 的学生可自主完成 PPT课件记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。PPT课件第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没 有必要总结或部分点评一下。 学生就本节所学做一个自我总结, 之后可小组交流讨论。 PPT课件 呈现感悟收获注意有代表性的收集一些学生 的体会,以便有针对性地调整 教学方法。 根据自己的感受如实填写。 根据自己的思考找出解决方案。 课外拓展介绍集成电路相关知识PPT课件

3.1组合逻辑电路的分析

第三章组合逻辑电路 基本要求: 熟练掌握组合逻辑电路的分析方法;掌握组合逻辑电路的设计方法;理解全加器、译码器、编码器、数据选择器、数据比较器的概念和功能,并掌握它们的分析与实现方法;了解组合逻辑电路中的险象 本章主要内容:组合逻辑电路的分析方法和设计方法。 本章重点: 组合逻辑电路的分析方法 组合逻辑电路的设计方法 常用逻辑部件的功能 本章难点: 组合逻辑电路的设计 一、组合逻辑电路的特点 若一个逻辑电路,在任一时刻的输出仅取决于该时刻输入变量取值组合,而与电路以前的状态无关,则电路称为组合逻辑电路(简称组合电路)。可用一组逻辑函数描述。 组合电路根据输出变量分为单输出组合逻辑电路和多输出组合逻辑电路。 注意:1.电路中不存在输出端到输入端的反馈通路。 2.电路不包含记忆元件。 3.电路的输出状态只由输入状态决定。 二、组合逻辑电路的分析方法 分析的含义:给出一个组合逻辑电路,分析它的逻辑功能。 分析的步骤: 1.根据给出的逻辑电路图,逐级推导,得到输出变量相对于

输入变量的逻辑函数。 2.对逻辑函数化简。 3.由逻辑函数列出对应的真值表。 4.由真值表判断组合电路的逻辑功能。 三、组合电路的分析举例 1、试分析图3-1所示的单输出组合逻辑电路的功能 解:(1)由G1、G2、G3各个门电路的输入输出关系,推出整个电路的表达式: Z1=ABC F=Z1+Z2 (2)对该逻辑表达式进行化简: (3)根据化简后的函数表达式,列出真值表3-1。 (4)从真值表中可以看出:当A、B、C三个输入一致时(或者全为“0”、或者全为“1”),输出才为“1”,否则输出为“0”。所以,这个组合逻辑电路具有检测“输入不一致”的功能,也称为“不一致电路”。

教案.第六讲_常用CMOS逻辑门电路与74LS系列TTL逻辑门电路

u ONN 导通导通 截止 时 电压传输特性和电流传输特性

(五)CMOS 电路的特点与使用注意问题 ①CMOS 电路的优点 ? 静态功耗小;允许电源电压围宽(1.520V);扇出系数大,噪声容限大。 ②CMOS 电路的正确使用 ? 输入电路的静电保护 ? 所有与CMOS 电路直接接触的工具、仪表等必须可靠接地。 ? 存储和运输CMOS 电路,最好采用金属屏蔽层做包装材料。 ? 多余的输入端不能悬空 ? 可以按功能要求接电源或接地,或与其它输入端并联使用。 ? 输入电路需过流保护 ? 低阻信号源时,输入端与信号源之间串进保护电阻; ? 输入端接有大电容时,应在输入端和电容之间串联接入保护电阻; ? 输入端接长线时,应在门电路的输入端串联接入保护电阻。 2. 74LS 系列TTL 门电路 (一)LSTTL 非门结构与工作原理 TTL 集成门电路发展主要经历了四个系列,74系列、74H 系列、74S 系列、74LS 系列。前三个系列已经被淘汰,74LS 系列虽面临淘汰,但是目前仍有使用,故课程仅简单介绍74LS 系列原理。 利用肖特基管的低导通电压(0.3V~0.4V)和多数载流子形成电流特性抗深饱和提高速度。 R R R R R R D 3 V CC Y 28K 120K A B 1.5K T 2T 3 T 4 5 120T 5 R 4 4K C 3K T 6 u o u i D 26 12K D 1 SBD b e e c b c 电压关系表u I /V u O /V 0.3 3.4(4.3)3.4 0.3 真值表01 10 A Y ? D2、D3的作用 D2在T5导通的瞬间起作用,可抽取T4的基区电荷,加速其截止过程。 D3在T5导通的过程中起作用,此时T2的集电极电位比T5的集电极电位低,可以通过D3给负载电容放电,而这个放电电流又去驱动T5,减小了电路的导通延迟。 ? T6电路的作用 T2由截止变导通,先驱动T5饱和导通,然后T6才导通,对

教案MOS构成基本逻辑门电路

教案M O S构成基本逻 辑门电路 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

上一讲内容回顾: 二极管与门及或门 二极管与门 二极管或门 NPN型三极管反相器电路(非门)及工作原理 二极管和三极管构成与非门及或非门

③输出特性 二. P沟道增强性MOS管的结构和工作原理 2. MOS分立元件构成非门(反相器) V DD u i u o R D →u u i A o Y A Y 电压关系表 u I /V u O/V 0V DD V DD 真值表 1 1 A Y 3. 分立元件二极管和MOS管构成与非及或非门 4. CMOS集成逻辑门电路 一.CMOS反相器工作原理 当NMOS管和PMOS管成对出现在电路中,且二者在工作中互补,称为CMOS管。 基本电路组成与工作原理 电压传输特性和电流传输特性 AB段:u IU th(N),T N开始导通,u O略下降。 CD段:u I=0.5V DD,T N、T P均导通,u O↓→i D↑ =i D(max)。 DE、EF段:与BC、AB段对应,且T N、T P的状 态与之相反,T N 截止→导通;T P 导通→截止。 输入端噪声容限 在保证电路输出高或低电平为规定值的条件下,前一个门的输出作为后一个门的输入,其电平的允许波动的最大范围称为输入端噪声容限。 CMOS反相器的静态输入输出特性 ①输入特性 因为MOS管的栅极和衬底之间存在着以SiO2为介质的输入电容,而绝缘介质非常薄,极易被击穿,所以应采取保护措施。 以74HC输入端保护电路输入特性为例介绍在正常的输入信号范围内,即–0.7V

实验一 集成逻辑门电路

实验一集成逻辑门电路 一、实验目的 1、了解门电路的电气性能和特点。 2、掌握TTL集成门电路的逻辑功能。 3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构,基本功能和使用方法。 4、掌握常用TTL门电路的故障诊断方法。 二、实验原理 集成逻辑门电路是数字电路的基础,常用的有两大类:一类是以晶体三极管为核心组成的TTL电路。另一类是以场效应管为核心组成互补型MOS集成电路即CMOS电路。两者的应用都很广泛。为了较好地使用它们,对它们的主要电气特性必须清楚。 1、TTL与非门的主要参数 (1)电压传输特性 与非门的输出电压U0随输入电压Ui的变化用曲线描绘出来,这曲线就是与非门的电压传输特性。通过此曲线可知道与非门电路的一些重要参数,如输出高电平V OH、输出低电平V OL、阀值电平V TH。 (2)输入特性,输出特性 输入特性曲线:就是输入电流随输入电压变化的曲线。一般情况下,输入电压限止在5.5V以下,当输入电压在1.5V-5.5V之间变化时,输入电流Ii基本保持不变, μ左右,当输入电压0V和1.5V之间变化称为输入高电平电流I iH,其最大值为40A 时,电流开始从输入端流出,且随输入电压的增大而迅速减小(绝对值),称为输入低电平电流I iL,约为-1mA;当输入电压为0时,称为输入短路电流I iS;I iS的数值要比I iL的数值略大一点,在作近似分析计算时,经常用手册上给出的I iS近似代替I iL使用。输出特性曲线:就是输出电压和负载电流的关系曲线。分为高电平输出特性和低电平输出特性。当逻辑门输出高电平时,这时输出电压和负载电流的关系称为高电平输出特性,74系列门电路的运用条件规定,输出高电平时,最大负载电流不能超过0.4mA。当逻辑门输出低电平时,这时输出电压和负载电流的关系称为低

实验一集成逻辑门电路的测试与使用

实验一:集成逻辑门电路的测试与使用 一.实验目的: 1.学会检测常用集成门电路的好坏的简易方法; 2.掌握TTL与非门逻辑功能和主要参数的测试方法; 3.掌握TTL门电路与CMOS门电路的主要区别。 二.实验仪器与器件: 1.元器件:74LS20、74LS00(TTL门电路),4011(CMOS门电路); 2.实验仪器:稳压电源、万用表、数字逻辑实验测试台。 三.实验原理: 1.集成逻辑门电路的管脚排列: (1)74LS20(4输入端双与非门):Y= ABCD V CC2A 2B N C2C 2D 2Y 1A 1B N C1C 1D 1Y GND V CC :表示电源正极、GND:表示电源负极、N C :表示空脚。 (2)74LS00(2输入端4与非门):Y= AB V4A 4B 4Y 3A 3B 3Y 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND

(3)4011(2输入端4与非门):Y= AB V CC4A 4B 4Y 3Y 3B 3A 1A 1B 1Y 2Y 2B 2A GND 集成门电路管脚的识别方法:将集成门电路的文字标注正对着自己,左下角为1,然后逆时针方向数管脚。 2.TTL与非门的主要参数有: 导通电源电流I CCL、低电平输入电流I IL、高电平输入电流I IH、输出高电平V OH、输出低电平V OL、阈值电压V TH等。 注意:不同型号的集成门电路其测试条件及规范值是不同的。 3.检测集成门电路的好坏的简易方法: (1)在未加电源时,利用万用表的电阻档检查各管脚之间是否有短路现象; (2)加电源:利用万用表的电压档首先检查集成电路上是否有电,然后再利用门电路的逻辑功能检查电路。 例如:“与非”门逻辑功能是:“见低出高,同高出低”。 对于TTL与非门:若将全部输入端悬空测得输出电压小于0.4V,将任一输入端接地测得输出电压大于3.5V,则说明该门是好的。 思考:COMS与非门如何测试。 四.实验内容和步骤: 1.将74LS20加上+5V电压,检查集成门电路的好坏。 2.TTL与非门的主要参数测试: (1)导通电源电流I CCL= 。 测试条件:V CC=5V,输入端悬空,输出空载,如图(1)。 图(1)图(2) 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7

《简单的逻辑电路》示范教案doc高中物理

《简单的逻辑电路》示范教案doc高中物理 教学目标 〔一〕知识与技能 1、明白数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。 2、明白〝与〞门、〝或〞门、〝非〞门电路的特点、逻辑关系及表示法。 3、初步了解〝与〞门、〝或〞门、〝非〞门电路在实际咨询题中的应用 〔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庞大改变; 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。 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学手段 声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等 教学过程 〔一〕引入新课 〔1〕演示:一盏奇异的灯 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: 周围的〝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。 〔二〕进行新课 教师介绍: A、数字信号与模拟信号 〔1〕数字信号在变化中只有两个对立的状态:〝有〞,或者〝没有〞。而模拟信号变化那么是连续的。

〔2〕调剂收音机的音量,声音连续变化,声音信号是〝模拟〞量。 〔3〕图示数字信号和模拟信息: 点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特点。 B、数字电路逻辑电路门电路 数学信号的0和1好比是事物的〝是〞与〝非〞,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判不〝是〞与〝非〞的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最差不多的逻辑电路---门电路。 1、〝与〞门 教师介绍:所谓〝门〞,确实是一种开关,在一定条件下它承诺信号通过,假如条件不满足,信号就被阻挡在〝门〞外。 教师:〔投影〕教材图2.10-2 引导学生分析开关A、B对电路的操纵作用。体会〝与〞逻辑关系。 摸索与讨论:谈谈生活中哪些事例表达了〝与〞逻辑关系。 教师指出:具有〝与〞逻辑关系的电路称为〝与〞门电路,简称〝与〞门。 符号:。

组合逻辑电路的分析与设计实验报告

组合逻辑电路的分析与设计 实验报告 院系:电子与信息工程学院班级:电信13-2班 组员姓名: 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。 2、掌握组合逻辑电路的设计方法。 二、实验原理 通常逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。电路在任何时刻,输出状态只取决于同一时刻各输入状态的组合,而与先前的状态无关的逻辑电路称为组合逻辑电路。 1.组合逻辑电路的分析过程,一般分为如下三步进行:①由逻辑图写输出端的逻辑表达式;②写出真值表;③根据真值表进行分析,确定电路功能。 2.组合逻辑电路一般设计的过程为图一所示。 图一组合逻辑电路设计方框图 3.设计过程中,“最简”是指按设计要求,使电路所用器件最少,器件的种类最少,而且器件之间的连线也最少。 三、实验仪器设备 数字电子实验箱、电子万用表、74LS04、74LS20、74LS00、导线若干。 74LS00 74LS04 74LS20 四、实验内容及方法

1 、设计4线-2线优先编码器并测试其逻辑功能。 数字系统中许多数值或文字符号信息都是用二进制数来表示,多位二进制数的排列组合叫做代码,给代码赋以一定的含义叫做编码。 (1)4线-2线编码器真值表如表一所示 4线-2线编码器真值表 (2)由真值表可得4线-2线编码器最简逻辑表达式为 Y=((I0′I1′I2I3′)′(I0′I1′I2′I3)′)′ 1 Y=((I0′I1I2′I3′)′(I0′I1′I2′I3)′)′ (3)由最简逻辑表达式可分析其逻辑电路图 4线-2线编码器逻辑图 (4)按照全加器电路图搭建编码器电路,注意搭建前测试选用的电路块能够正常工作。 (5)验证所搭建电路的逻辑关系。 I=1 1Y0Y=0 0 1I=1 1Y0Y=0 1 I=1 1Y0Y=1 0 3I=1 1Y0Y=1 1 2 2、设计2线-4线译码器并测试其逻辑功能。 译码是编码的逆过程,它能将二进制码翻译成代表某一特定含义的号.(即电路的某种状态),具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 (1)2线-4线译码器真值表如表二所示

集成逻辑门电路逻辑功能的测试

集成逻辑门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1.熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2.掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。 二、实验器材 1.数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2. 万用表 1只 3.元器件: 74LS00(T065) 74LS04 74LS55 74LS86 各一块 导线若干 三、实验说明 1.数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。 2.连接导线时,为了便于区别,最好用不同颜色导线区分电源和地线,一般用红色导线接电源,用黑色导线接地。 3.实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关,由8个钮子开关组成,开关往上拨时,对应的输出插孔输出高电平“1”,开关往下拨时,输出低电平“0”。 4.实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器,可用于测试门电路逻辑电平的高低,LED亮表示“1”,灭表示“0”。 四、实验内容和步骤 1.测试74LS04六非门的逻辑功能 将74LS04正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-1要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑电平。 表1-1 74LS04逻辑功能测试表 2.测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能 将74LS00正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-2要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑电平。

3.测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能 将74LS55正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-3要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平,填入表中。(表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据) 4.测试74LS86四异或门逻辑功能 将74LS86正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-4要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平。 五、实验报告要求 1.整理实验结果,填入相应表格中,并写出逻辑表达式。 2.小结实验心得体会。 3.回答思考题 若测试74LS55的全部数据,所列测试表应有多少种输入取值组合?

新课标人教版31选修三2.10简单的逻辑电路教案9

第十节简单的逻辑电路学案导学 学习目标 (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; 学习重点 三种门电路的逻辑关系。 学习难点 数字信号和数字电路的意义。 自主学习 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。

同步导学 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:当几个条件同时具备才能出现某一结果,这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“与”门。 符号:如图 特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”; ②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时,Y输出为“0”; ③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。 (2)“或”门 理解:当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果,则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“或”门。 符号:如图 特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”; ②当一个输入“0”另一个输入为“1”时,Y输出为“1”; ③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。 (3)“非”门 理解:当一种结果出现时,另一种结果一定不出现。即输出Y 是输入A的否定,这就是“非”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“非” 门。 符号:如图 特点:①当A输入为“1”时,Y输出为“0”; ②当A输入为“0”时,Y输出为“1”. 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

组合逻辑电路的分析与设计

第三章组合逻辑电路的分析和设计 [教学要求] 1.掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式; 2.掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法; 3.了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用。 4.掌握组合逻辑电路的分析和设计方法; 5.了解组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法。 [教学内容] 1.逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式 2.逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法 3.最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用 4.组合逻辑电路的分析方法 5.组合逻辑电路的设计方法 6.组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法 组合逻辑电路――在任何时刻,输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合,而和先前状态无关的逻辑电路。 组合逻辑电路具有如下特点: (1)输出、输入之间没有反馈延迟通路; (2)电路中不含记忆单元。 3.1 逻辑代数 逻辑代数是分析和设计逻辑电路不可缺少的数学工具。逻辑代数提供了一种方法,即使用二值函数进行逻辑运算。逻辑代数有一系列的定律和规则,用它们对数学表达式进行处理,可以完成对电路的化简、变换、分析和设计。

一、逻辑代数的基本定律和恒等式 常用逻辑代数定律和恒等式表:P90 加乘非 基本定律 结合律 交换律 分配律 反演律(摩根定律) 吸收律 其他常用恒等式 表中的基本定律是根据逻辑加、乘、非三种基本运算法则,推导出的逻辑运算的一些基本定律。对于表中所列的定律的证明,最有效的方法就是检验等式左边的函数和右边函数的真值表是否吻合。 证明: 证明如下: 二、逻辑代数的基本规则

简单的逻辑电路--获奖优质精品教案 (4)

2.11简单的逻辑电路教案3 一、教学目标 1.知识与技能 (1)知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表; (2)会用真值表表示一些简单的逻辑关系; (3)会分析、设计一些简单的逻辑电路。 2.过程与方法 (1)通过实例与实验,理解“与”、“或”、“非”逻辑电路中结果与条件的逻辑关系; (2)通过简单的逻辑电路设计,体会逻辑电路在生活中的意义。 3.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,关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况; (2)体验物理知识与实践的紧密联系; (3)学生在自主探究、交流合作中获得知识,体会学习的快乐。 二、教学重、难点 重点:三种门电路的真值表及符号。 难点:数字电路的意义。 三、教学工具:声控灯、三种门电路演示板 四、教学过程 【课时1】 (一)导入新课 演示:声控灯。 ①接通电源,灯不亮。 ②接通电源,拍手,灯不亮。 ③接通电源,遮光,灯不亮。 ④接通电源,遮光,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,请同学们举例。

生:自动擦鞋机、干手机。 实现这些逻辑功能离不开?数字信号。 师介绍: ①数字信号:只有两个对立的状态,高电平“1”,低电平“0”。 ②模拟信号:连续变化的电压信号。 数字信号的“0”和“1”好比事件的“是”与“非”,而处理数字信号的电路——数字电路,就有了辨别“是”、“非”的逻辑功能。 这节课我们学习数字电路中最基本的逻辑电路——??门电路。 (二)进行新课 1.“与”门 师:门是一种条件开关,只有当输入信号满足一定条件时,门才能被打开,才有输出信号。 (1)投影: 引导学生分析开关A、B对电路的控制作用,体会“与”逻辑关系。 (当两个条件都满足时,结果才会成立) (2)思考与讨论,让学生体会生活中的“与”逻辑关系。 师:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。 (3)引导学生把图2.10-2结果与条件的关系用表格表示。

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