电工与电子教案(门电路)1

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1、武汉工业技术学院教师备课用纸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

2、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

3、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。EELS2S1图1板书第3页武汉工业技术学院教师备课用纸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

4、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0.7V+3.

5、7VR0BV2V1+E(+12V)ZA图2二极管“与”门电路及其图形符号ZA&B0V+3V0V+3V（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第3页武汉工业技术学院教师备课用纸三．CR0V1+E(+12V)ZABV2V3图4CBA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

6、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ABZ000010100111(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

7、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S32S22DS12&图3Ⅳ.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”门真值表等基本概念。重点：熟练掌握门电路的定义、“与”逻辑关系、“与”门电路等基本概念。Ⅴ.布置作业（1分钟）教材P2831