2012《优化课堂》课件：物理粤教版选修3-1 第二章 第六节 走进门电路 第七节 了解集成电路

第六节走进门电路第七节了解集成电路1．门电路：就是一种________________的基础电路．用来实现基本的________________的电子电路．2．基本的门电路有三种类型：____________、__________和______________．3．集成电路按功能分类可分为三类：__________________、__________________和__________________．数字信号技术逻辑功能与门电路或门电路非门电路数字集成电路模拟集成电路微波集成电路知识点1三种基本的门电路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．如果一个事件和几个条件相联系，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”门电路，简称“与”门．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图2－6－1.图2－6－1(2)“或”门．如果一个事件和几个条件相联系，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”门电路，简称“或”门．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图2－6－2.图2－6－2(3)“非”门．设正常的逻辑关系为：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；如果条件A不满足时，结果C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．如果把开关A闭合作为条则“非”逻辑关系可以示意为图2－6－3.注意：三种基本的门电路的理解，重在理解条件和结果之间的逻辑关系．件A满足，把电灯L亮作为结果Y成立，图2－6－3A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．无法判定图2－6－4解析：开关S断开时，灯泡发光，闭合时，灯泡不亮，输入与输出相反，属于“非”门电路．答案：C【例1】如图2－6－4所示电路为()【触类旁通】1．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为()CA．“与”门电路C．“或”门电路B．“非”门电路D．上述答案都有可能解析：不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，条件与结果的关系为“或”逻辑关系，此电路为“或”门电路，故C正确．知识点2门电路的符号、真值表和逻辑关系数字信号的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，数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能．我们把门电路中的条件满足用数字1表示，不满足用数字0表示．同样把某一结果实现用1表示，结果不实现用0表示．那么门电路就可以用数学方法表示为真值表的形式．输入输出ABY0000101001111．“与”门(1)符号：如图2－6－5所示．(2)真值表：如表所示．图2－6－5输入输出ABY0000111011112．“或”门(1)符号：如图2－6－6所示．(2)真值表：如表所示．图2－6－6输入输出AY01103．“非”门(1)符号：如图2－6－7所示．(2)真值表：如表所示．图2－6－7注意：“与”、“或”门电路有两个输入端，输出由两输入端共同决定；而“非”门电路只有一个输入端，其输出和输入恰好相反．【例2】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．图2－6－8是一种具有“与”逻辑功能的门电路．图2－6－8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，试完成下列真值表.输入输出ABCY000001010011100101110111输入输出ABCY00000010010001101000101011001111解析：由图可知，开关A、B、C三个都闭合时，灯泡才亮，所以这个电路满足“与”门电路逻辑．答案：真值表如下：【触类旁通】2．如图2－6－9所示，试判断这是一个什么逻辑门电路？图2－6－9输入输出ABCY000001010011100101110111A、B、C闭合时记“1”，断开时记“0”，Y灯亮时记“1”，不亮记“0”．试完成下面真值表.解析：由图可知，开关A、B、C只要有一个闭合时，灯泡就亮，所以这个电路满足“或”门电路逻辑．即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，所以这是一个“或”门电路．答案：01111111知识点3集成电路集成电路是一种微型电子器件或部件．采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步．它在电路中用字母“IC”表示．1．集成电路特点：集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产．它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用．用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高．2．集成电路的分类：根据其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和微波集成电路三大类．