简单的逻辑电路

Z0
0
01
0
10
0
11
1
≥1 Z0 1
Z
A B
输出
Z
1
1 1 0
≥1
Z
• 劳技课本P20——动手实践（填表）
R1=1KΩ
+5V
& A
Z R2
B
150Ω
输入
A
低电平
B
低电平
输出
发光二极管的 显示情况
低电平 高电平
高电平 低电平
高电平 高电平
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
a
S3
V
b
输入
S1 S2
S3
00
0
0
0
1
……
…
1
1
0
输出
V
0
0
… 1
• 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。
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
S
R0
A B
&Z
+5V
报警器使用“与”门的真值
表
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
R1
R2
1
0
0
1
1
1
0V
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。
（C）当S断开时发光二极管发光。
（D）以上说法均不正确
a S1
V
b
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
“与非” 门
A
& Z0 1
B
A
&
Z
B
“或非” A
门
B
“与非”门的真值表
输入
AB
Z0 0
（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
条结件果wenku.baidu.com
结果
AB Z
条结果件 A 结果
B Z
“与”逻辑关系
● 真值表 与门
输入 输出 AB Y 00 0 01 0 10 0 11 1
●符号A & Y
B
“或”逻辑关系
或门
输入 输出 AB Y 00 0 01 1 10 1 11 1
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
S
R0
A B
&Z
+5V
报警器使用“与”门的真值
表
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
R1
R2
1
0
0
1
1
1
0V
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。
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
一、“与”
门
1、逻辑电路： 电路功能表：
条件
结果
条结件果
结果
开关A 开关B 灯泡Z
断断 熄
A
B
Z
通断 熄 断通 熄
通通 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
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。
输入
输出
AB
C
Z
87
6 5C
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
&
&
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
AB
12
34
1
1
0
0
1
1
1
1
• 例：由基本门电路组成的电路使小灯泡发光的图是（ ）
S1
L
S2
（a）
+5V
S1 S2
A
B &Z L
R1
R2
0V
（b）
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。
S1 L
（a）
+5V
S1 S2
S2
A
B
Z
≥1
L
R1
R2
0V
（b）
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。
“非”逻辑关系
断
亮
通
熄
2、“非”门逻辑关系：
输出状态与输入状态相反的 逻辑关系
3、“非”门的真值表
输入 输出
A
Y
0
1
1
0
4、符号：
A
1
Y
5、逻辑表达式： Y = A¯
D R
X A1
Rt
P
+5V 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。
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。
R1
R2
A B
≥1 Z
R
S1 S2
+5V “或”门的真值表
输入
输出
ABZ
0
0
0
0
1
1
1
0
1
00V 1
1
1
• 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。
断断熄 通断亮 断通亮 通通亮
2、“或”逻辑关系：
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
3、“或”门的 输 入 输 出
真值表
A
B
Y
00
0
10
1
01
1
11
1
4、符号：
A B
≥1
Y
5、逻辑表达式： Y=A＋B
三、“非” 门
1、逻辑电路： 电路功能表：
条件
A
结果
条件 结果
Z
开关A 灯泡Z
• ——门。
+5V θ
S
AXZ
继电器
B
R
M
0
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)
“或”门的真值表
A
输入
输出
ABZ
B
0
0
0
0
1
1
Z
1
0
1
1
1
1
• 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）
+5V R
1
R/
L
四、ＳＴＳ：
S2 S1
+5V
被控电路
0 0V
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。
S2 S1
A
&
B
Z
被控电路
+5V 0 0V
S1 S2
(A)
S1 S2
(B)
S2
S1
S1 S2
(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
（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
R1
R2
A B
≥1 Z
R
S1 S2
+5V “或”门的真值表
输入
输出
ABZ
0
0
0
0
1
1
1
0
1
00V 1
1
1
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
S
R0
A B
&Z
+5V
报警器使用“与”门的真值
表
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
R1
R2
1
0
0
1
1
1
0V
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。
3、“与”门的真值表
输入
输出
用数字表示各种控制
A
B
Y
条件和控制结果，这 0 0
0
种表格称之为真值表 1 0
0
（1）设定变量
0
1
0
（2）状态赋值
1
1
1
4、符号：
A B
&
Y
5、逻辑表达式： Y=A•B
二、“或”门
1、逻辑电路： 电路功能表：
条结果件
A 结果
条件
结果
开关A 开关B 灯泡Z
B Z
“或”逻辑关系
• 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
X
+5V
1
Y
• 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
0
0
0
0
1
0
1
0
0
+5V
R1
K R0
A B
Z
&
延时
R2
L 开关
0V
1
1
1
天色 声音 灯
暗
无
灭
暗
有
亮
亮
无
灭
亮
有
灭
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”。
S1
S2
R1
K R0
+5V
天色 声音 灯
暗
无
灭
&
延时
暗
有
亮
R2
L 开关
亮
无
灭
0V
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。
A
B
Z
（4）白天时，R1、R2的关系是—— （填“大于”或“小于”）
与非门
复 合
或非门
门
与或非门
与门+非门 或门+非门 与门+或门+非门
复合门电路
1.与非门
A＆ B
1Y
真值表
逻辑符号
A＆
Y
B
输入
输出
AB Y
00 1 01 1 10 1 11 0
复合门电路
2.或非门
A ≥1
1
F
B
逻辑符号
A ≥1
Y
B
真值表
输入
输出
AB Y
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。
S1
L
S2
（a）
+5V
S1 S2
A
B &Z L
R1
R2
0V
（b）
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。
S1 L
（a）
+5V
S1 S2
S2
A
B
Z
≥1
L
R1
R2
0V
（b）
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。
+5V &
+5V ≥1
（A） +5V 1
（C）
（B）
+5V
≥1
1
（D）
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
（1）要做到低温时电铃不响，火警 Y
电铃
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?
o
0V （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？
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
A ≥1 Y
B
条件
A
结果
Z
“非”逻辑关系
非门
输入 A 0 1
输出 Y 1 0
A1 Y
“与”门电路实验分
析
＋ 6V
R =3.3kΩ
A
Y
B
1
0
6V
V
10 6V
晶体管“与”门电路
“或”门电路实验分析
A
Y
B 10 6V 10 6V
V
R =3.3kΩ
晶体管“或”门电路
四.复合门电路:
由基本门电路组合而成。