电工与电子教案(门电路)1.doc

Ⅰ.组织教学（1分钟） 1.清点学生人数，集中学生注意力； 2.检查课前准备（如精神状态、书本）。 Ⅱ.复习旧课（2分钟） 硅二极管和锗二极管导通时的正向压降各为多少？ 二极管导通时，硅管正向压降为0.7V，锗管正向压降为0.3V。 Ⅲ.讲授新课（34分钟） §10-4基本逻辑门电路 教学内容 教学方法 数字信号与模拟信号 模拟信号：在数值上和时间上均连续变化的信号。 数字信号：在数值上和时间上均不连续的信号。 讲解 一．门电路的定义 门电路是一种具有多个输入端，但只有一个输出端的开关电路。它是一个具有控制作用的基本单元电路，它能按照给定的条件，决定是否让信号通过，起到控制信号传递的作用。又因为它是按照一定的条件而动作，能实现一些基本逻辑关系，因此又称为逻辑门电路。最基本的逻辑关系可归结成与、或、非三种，所以最基本的逻辑门是与门、或门、非门。 讲解 （1）“0” 和“1”的含义 通常用数字符号“0”和“1”来表示某一事物的对立状态，如电位的“高”或“低”，脉冲的“有”或“无”等。这里的“0”和“1”不是表示数值大小，而是表示逻辑变量的两种状态。 板书 “0”和“1”的含义： （2）两种逻辑体制 一种是用“1”表示高电平（常规定高电平的额定值为3V，从2V到5V都算作高电平）；用“0”表示低电平（常规定低电平的额定值为0.2V，从0V到0.8V都算作低电平），称正逻辑；另一种是用“1”表示低电平，用“0”表示高电平，称负逻辑。下面的讨论均采用正逻辑。 板书 两种逻辑体制： 二．“与” 门电路1．“与”逻辑关系 当决定一件事情的各个条件全部具备时，这件事才会发生，这样的因果关系我们称之为“与”逻辑关系。 现以电灯电路为例进行说明。电灯电路中安有两个串联的开关S1和S2，如图1所示。显然，只有当S1和S2都闭合时，电灯才亮；如果其中任一个开关断开或两个都断开，灯就不亮。所以，电灯和开关S1、S2的状态之间存在着“与”的逻辑关系。 板书 2．“与”门电路 （1）电路组成和符号 （2）工作原理 图2中的A、B是输入信号，它们的低电平为0V，高电平是3V，Z是输出信号。 （1），即均为高电平。由于V1、V2正极均通过电阻接到电源，都是正向接法，故必然都导通，所以 （2），，即一高一低，粗看起来，两个二极管都应导通，因为它们的正极都通过电阻接到电源。然而，由于、电平不同，V2管两端正向电压高而优先导通，当V2导通后，使 导致 二极管V1承受的是反向电压，所以必然截止。通常我们把V2导通之后将钳在0.7V的作用称为钳位。 （3），，即一低一高。情况和（2）中类似，只不过此时是V1导通、V2截止，V1导通之后把钳位在0.7V而已。 （4），即均为低电平。 这时V1、V2都处在导通状态，被钳在0.7V 板书 板书 （1），即均为高电平。 （2），，即一高一低。 （3），，即一低一高。 （4），即均为低电平。 这时V1、V2都处在导通状态，被钳在0.7V 三．课堂练习(5分钟) 1．最基本的三种门电路是 、 和 。 2．逻辑电路中，正逻辑用“1”表示高电平， 用“0”表示低电平 。（ ） 3．“与”门的逻辑功能是“有1出1，全0出0”。 （ ） 4．二极管门电路如图4所示，分析输出Z和输入A、B、C 之间的逻辑关系,并根据A、B、C的输入波形，试画出Z的 输出波形。 (3) “与”门真值表 由以上分析可知，只有当输入端A、B同时为高电平时，输出才是高电平；A、B中只要有一个是低电平，输出即为低电平。可见Z和A、B之间是“与”逻辑关系。“与”逻辑的逻辑表达式为： 式中“.”读作“与”，从形式上看其逻辑表达式和代数中的乘法相似，所以“与”逻辑又称逻辑乘。 “与”门逻辑关系除了用逻辑函数表示外还可用真值表表示。真值表是一种表明逻辑门电路输入状态和输出状态对应关系的表格。 板书 “与”逻辑的逻辑表达式为： “与”门真值表 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (4)举例说明 例题：某机床电动机由电源开关、过载保护开关和安全开关控制。三个开关同时闭合时，电动机转动；任一开关断开时，电动机停转。试用逻辑门实现。 解：假设开关闭合为“1”，断开为“0”，电动机转动为“1”，停转为“0”；则有“有0出0，全1出1”的逻辑关系，故为“与”逻辑，用D表示电动机的状态，则有：，其逻辑图如图3所示。 板书 Ⅳ.小结（2分钟） 本节主要讲解了数字信号与模拟信号、门电路的定义、“与”逻辑关系、“与”门电路、“与”门真值表