知识讲解简单逻辑电路

简单的逻辑电路

编稿：张金虎审稿：李勇康

【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。

4．初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信和数字电路的含义。

【要点梳理】

要点一、数字信与模拟信

1、数字信

数字信在变化中只有两个对立的状态：“有”或者“没有”。而模拟信变化则是连续的。如图所示分别为几种常见模拟信和几种常见数字信：

2、数字信的处理

处理数字信的电路叫做数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。

通常把高电势称为1，低电势称为0。

数字信的0和1好比是事物的“是”与“非”，而处理数字信的电路称数字电路，因此，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。

我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路，而最基本的逻辑电路是门电路。

那么数字信的处理模式就是：

数字电路→逻辑电路→门电路

知识点二─、简单的逻辑电路

1、“与”门的逻辑关系，真值表和电路符

所谓门，就是一种开关，在一定条件下它允许信通过，如果条件不满足，信就被阻挡在“门”外。

（1）对“与”门的理解

如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系，具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门。如图所示，如果把开关A闭合作为条件A满足，把开关B闭合作为条件B满足，把

电灯L亮作为结果Y成立，则“与”逻辑关系可以示意为：AYB 。

它们的逻辑关系如下表所示：

开A开B灯Y 断断断通通断通通亮

（2）“与”门的真值表

如把开关接通定义为

1，断开定义为0，灯泡亮为1，不亮为0，那么上表的情况可用下表的数学语言来描述，这种表格称为真值表。

“与”门的真值表

输入 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1

1

1

（3）“与”逻辑关系

有两个控制条件作用会产生一个结果，当两个条件都满足时，结果才会成立，这种关系称为“与”逻辑关系。

符：

（4）“与”门的逻辑关系式：

（5）波形图：

（6）实验电路：

2．“或”门的逻辑关系、真值表和符

（1）对“或”门的理解

如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件中有一个满足，事件就会发生，这种关系叫“或”逻辑关系。具有这种逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门。如图所示，如果把开关A闭合当作条件A满足，把开关B闭合当作条件B满足，把

电灯L亮当作结果Y成立，则“或”逻辑关系可以示意为：AYB

它们的逻辑关系如下表：

）“或”门的真值

把开关接通定义为1，断开为0，灯泡亮为1，不亮为0，将上表制成下表，就可反映“或”门输入输出关系的真值表，见下表：

“或”门的真值表：

输入 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1

1

1

（3）“或”逻辑关系

在几个控制条件中，只要有一个条件得到满足，结果就会发生，这种关系称为“或”逻辑关系。

符：

（4）“或”门的逻辑关系式：

（5）波形图：条件开关A 开关B 灯泡Y 断断

（6）实验电路：

3．“非”门的逻辑关系、真值表和符

（1）对“非”门的理解

设正常逻辑关系为：当条件A满足时，结果Y发生；当条件A不满足时，结果Y不发生。与正常逻辑关系相反，如果条件A满足时，结果Y不发生；条件A不满足时，结果Y却发生，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，如果把开关A闭合当作条件A满足，把电灯L亮当作结果Y成立，把电灯L灭当结果Y成立，则正常逻辑关系为：AY?。而“非”逻辑关系表现为AY?。

（2）非门电路的真值表

仍然把开关接通定义为1，断开定义为0，灯亮为1，不亮为0。

可画出“非”门的真值表，见下表：

非门电路的真值表

输入输出 A

Y 0 1 1

（3）“非”逻辑关系

输出状态和输入状态成相反的逻辑关系称为“非”逻辑关系。

符：

（4）非”门的逻辑关系式：

（5）波形图：

4．复合逻辑门电路

与门、或门和非门是基本门电路。我们常把他们组合起来，成为与非门电路、或非门电路等，称为复合门电路。

（1）与非门电路

一个与门和一个非门连接起来，便组成一个与非门电路，其逻辑结构图和逻辑符如图所示：

其真值表为：

（2）或非门电路

一个或门或一个非门连接起来，便组成一个或非门电路。其逻辑结构图和逻辑符如图所示：

其真值表为：

输入

输

ABYOO10101001

1

5.集成门电路

6.斯密特触发器

如图所示，这种“非”门由于性能特别，称为斯密特触发器．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（0.8 V）的时候，Y会从低电平跳到高电平（3.4 V）。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信转换为突变的数字信，而这正是进行光控所

需要的。

输入输出

A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1

1

要点诠释：

（1）斯密特触发器是一种“非”门，当输入端电压上升（下降）到某值时，输出端电压会从高电平跳到低电平（低电平跳到高电平）。

（2）斯密特触发器一般应用于光控开关或温度报警器，电路中有一光敏电阻或热敏电阻用于改变输入端电压。

要点三、晶体二极管和集成电路

1、晶体二极管

晶体二极管是用半导体材料制成的，它有两个极：一个叫正极，一个叫负极。它的符如图：

晶体二极管具有单向导电性（符上的箭头表示允许电流通过的方向）。当给二级管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通（如图甲所示）；当给二极管加反向电压时，它