1、第4节 逻辑电路与自动控制,1初步了解和认识逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的作用 2初步了解集成电路的作用 3关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况，激励学生振兴中华的使命感和责任感.,都,与,3“与”门的真值表,一个,1个,多于1个,3“或”门的真值表,相反,1,0,3“非”门的真值表,特别提醒 “与”是“一起”的意思，故“与”逻辑可以理解为只有一起进入，门才能打开,(2)“与”门的符号,2“或”逻辑电路(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442所示
2、，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“或”逻辑关系可以示意为：,(2)“或”门的符号,3“非”逻辑电路,(2)“非”门的符号,特别提醒 (1)逻辑电路不是特指以上电路，是一种具有多种逻辑关系的电路其实际电路的表现形式多样 (2)“0”、“1”是逻辑关系中的两种状态，不表示具体的数字,二、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,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,【典例1】 在如图444所示的逻辑电路中，当A端
3、输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为( ) A1和0 B0和1 C1和1 D0和0 解析 B、D间是“非”门，当输入“0”信号时，输出“1”信号；A、C间是“与”门，A端输入“1”信号与D端“1”信号都作为A、C间输入信号，所以C端输出“1”信号 答案 C,借题发挥 逻辑电路中把握真值表具有重要的意义,【变式1】 电路如图445所示，请说明此电路的逻辑功能设输出、输入端为高电位时、用真值“1”表示、输出、输入端为低电位时，用真值“0”表示,解析 图中A和B为输入端X为输出端，当其中有一个输入端为低电位(0)时，例如B输入端，则二极管D2导通，使输出端X为低电
4、位，记为“0”；如果B输入端为高电位，而A输入端为低电位，则二极管D1导通，所以输出端X的低电位，记为“0”；当A和B输入端都为低电位时，二极管D1、D2都导通，输出端X仍为低电位只有当A和B输入端均为高电位时，二极管截止，输出端才为高电位，记为“1”即A和B输入端均为“1”时，输出端才为“1”，此电路为“与”逻辑电路又称二极管“与门”电路 答案 见解析,【典例2】 楼梯过道中的电灯往往是楼上楼下两个开关都能控制，试设计出这种电路图设高电压为“1”，低电压为“0”，试讨论灯泡的亮暗情况，并列出真值表 解析 控制电路如图所示，输出Y定义为：“1”代表灯亮，“0”代表灯暗其真值表如下表所示：,答案
5、 见解析 借题发挥 根据控制要求设计好电路，再根据控制情况完成真值表,【变式2】 隧道里有一个警报器，在隧道的两端各有一个开关，在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，那么应设计的电路为( ) A“与”门电路 B“或”门电路 C“非”门电路 D上述答案都有可能 解析 要求不论接通哪一个开关都能使警报器报警，这体现了“或”逻辑关系，故只有B项正确A、C、D三项都不对 答案 B,借题发挥 理解各种门电路的逻辑关系，才能熟练地在实际中应用，解决好实际控制问题,门电路的理解 1(厦门高二检测)如图446所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”，且要求输出端Y输出的也为“1”，则A、B
6、端输入的是( ) A0 0 B0 1 C1 0 D1 1,解析 先分析右侧“与”门，已知C输入“1”，欲输出“1”，另一个输入应该是“1”，也就是左边与门的输出是“1”，根据“与”门特点，A、B输入应该都是“1”D对 答案 D,门电路的应用与真值表 2在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号试列出真值表 解析 设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C裁判结果为Y，并且对于A、B、C，设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”对于Y，设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”,根
7、据题意及上述假设列出真值表如下表所示.,单击此处进入 活页规范训练,电路的分析与计算 一、动态分析 电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”是电路问题的一个特点 1电路动态分析的基本方法 (1)分析电路，弄清电路的连接关系，各电表所测的对象明确变阻器阻值的变化情况；,(3)由U内I内r确定电源的内电压如何变化 (4)由U外EU内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化 (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化 (6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化,3其他方法 (1)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可
8、将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 (2)特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论,二、含电容器电路的分析与计算方法 在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点： (1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压 (2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并
9、联电阻两端的电压相等,(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电,【典例2】 如图2所示电路中，电源电动势E9 V，内阻r2 ，定值电阻R16 ，R210 ，R36 ，电容器的电容C10 F. (1)保持开关S1、S2闭合，求电容器所带的电荷量 (2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量,答案 (1)3105 C (2)6105 C 借题发挥 (1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联(2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压(3)最后根据
10、公式QCU或QCU，求电荷量及其变化量,三、电路的故障分析与判断 1故障的特点 (1)断路特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为0而电流为0.若外电路中无用电器的任意两点间电压不为0，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点 (2)短路特点：若外电路中发生短路，表现为有电流通过电路而电压为零,2故障的分析方法 这类题目要从已知条件出发，进行严密地推理，找出故障的原因具体分为两种方法： (1)仪器检测法 断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表的指针偏转，则该段电路中有断点 短路故障的判断：用电压表与电源并联，若电压表有示数，再逐段与电路并联若电压表的示数
11、为0，则该段电路被短路；若电压表的示数不为0，则该段电路没有被短路或不完全被短路,(2)假设法 已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理，若推理结果与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路用此方法，直到找出发生故障的全部可能为止,若灯L1上两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表读数减小，不符合题意，选项C也错 若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意而总电流减小导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，故选项D正确 答案 D 借题发挥 电路故障一般有两类：一类短路故障，一类断路故障短路时电阻为零，其串联支路电阻减小，并联支路被断路；断路时，串联支路电流为零，并联支路的电压加在断点两侧,
