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文檔簡介

1、學期授課計劃說明:1課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程是技工學校電子類專業(yè)和家用電器維修專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。主要內(nèi)容包括:常用半導體器件的工作特性和主要參數(shù),放大、振蕩、整流、穩(wěn)壓等電路的典型形式、分析方法及其應(yīng)用。2課程的任務(wù)和要求(1) 了解晶體二極管、晶體三極管、場效應(yīng)管、集成運算放大器等常用半導體器件的工作特性和主要參數(shù),并能進行簡單的檢測和選用。(2) 掌握低頻放大器、直流放大器、負反饋放大器、調(diào)諧放大器、正弦波振蕩器、功率放大器、直流穩(wěn)壓電源等電路的典型形式、分析方法及其應(yīng)用,能進行簡單的計算。(3) 了解晶閘管、單結(jié)晶體管的工作特性、主要參數(shù)及其應(yīng)用。(4) 掌握電子電路的基本實驗技能。(

2、5) 了解與本課程有關(guān)的新器件、新技術(shù),初步具有查閱半導體器件有關(guān)資料的能力。教材名稱、版本、編著者電工電子技術(shù)項目教程北京大學出版社楊德明本課程總課時已授課時尚余課時本學期教學周本學期學時分配總課時其 中講授課時習題課時實驗(實習)課時測驗課時復(fù)習課時2161141021910254444隨堂測驗隨堂復(fù)習教 學 進 度 表周次章節(jié)或單元教 學 內(nèi) 容周總課時習題(作業(yè))課時測驗(實驗)課時授課課時1六了解電流-電壓變換器61232六設(shè)計電器安全保護插座6243七邏輯電平測試筆6244七電話防盜打指示器61235八三人表決器設(shè)計6426八常用組合邏輯電路6247九遙控開關(guān)接收器61238九可調(diào)

3、定時器60249十555定時器及應(yīng)用612310十555定時器及應(yīng)用602411十一DA與AD轉(zhuǎn)換電路62312十一DA與AD轉(zhuǎn)換電路60513十二直流穩(wěn)壓電源2414十二直流穩(wěn)壓電源12315直流穩(wěn)壓電源裝配與調(diào)試6616調(diào)幅收音機的制作與調(diào)試6617作品驗收復(fù)習64218期末考試1920電工電子技術(shù)項目教學課程單元教學設(shè)計設(shè)計者: 林英輝 所屬系部(教研室): 技術(shù)工程系機電教研室 本單元標題: 集成運算放大器授課班級大357班上課時間第二周3 月 4 日 第 6 節(jié)上課地點522室 第三周3月12日 第 6 節(jié)120室教學目的 1. 了解集成運放的性能特點。2. 掌握理想運放分析方法。3

4、. 認識反饋。4. 了解運放的輸入輸出特性。掌握運放的非線性應(yīng)用。5. 了解信號發(fā)生器。教學目標能力(技能)目標知識目標 1. 通過理論學習,能正確識讀運放電路圖。2. 能正確使用集成運放電路。1. 掌握運放電路的分析方法。及其基本概念。2. 掌握運放的典型電路形式。重點難點及解決方法 1. 重點:運放典型應(yīng)用電路的結(jié)構(gòu)與形式2. 難點:運放電路的分析方法。3. 教學重點的解決方法:采用多媒體教學。4. 難點的解決方法: 采用案例法激發(fā)學生的動筆計算的興趣,加強對難點的理解。參考資料 第 二 周 星期 一 第 5,6 節(jié) 2013年 3月 4日一、 復(fù)習:差動放大器的組成及特點,為什么集成運放

5、要應(yīng)差動放大器作為輸入級?二、 引入三、 正文一:低頻等效電路在電路中集成運放作為一個完整的獨立的器件來對待。于是在分析、計算時我們用等效電路來代替集成運放。 由于集成運放主要用于頻率不高的場合,因此我們只學習低頻率時的等效電路。 右圖所示為集成運放的符號,它有兩個輸入端和一個輸出端。其中:標有的為同相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相同) 標有的為反相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相反)二:理想集成運放 一般我們是把集成運放視為理想的(將集成運放的各項技術(shù)指標理想化)開環(huán)電壓放大倍數(shù):輸入電阻:輸入偏置電流:共模抑制比:輸出電阻:-3dB帶寬:無干擾無噪聲失調(diào)電壓、失調(diào)電流

6、 及它們的溫漂均為零三:集成運放工作在線性區(qū)的特性 當集成運放工作在線性放大區(qū)時的條件是: (1) (2) 注:(1)即:同相輸入端與反相輸入端的電位相等,但不是短路。我們把滿足這個條件稱為虛短 (2)即:理想運放的輸入電阻為,因此集成運放輸入端不取電流。我們在計算電路時,只要是線性應(yīng)用,均可以應(yīng)用以上的兩個結(jié)論,因此我們要掌握好!當集成運放工作在線性區(qū)時,它的輸入、輸出的關(guān)系式為:四:集成運放工作在非線性工作區(qū) 當集成運放工作在非線性區(qū)時的條件是:集成運放在非線性工作區(qū)內(nèi)一般是開環(huán)運用或加正反饋。它的輸入輸出關(guān)系是: 它的輸出電壓有兩種形態(tài):(1)當時, (2)當時, 它的輸入電流仍為零(因

7、為)即: 集成運放工作在不同區(qū)域時,近似條件不同,我們在分析集成運放時,應(yīng)先判斷它工作在什麼區(qū)域,然后再用上述公式對集成運放進行分析、計算。四、總結(jié)1、 集成運放的理想模型;2、 集成運放工作于線性區(qū)的特點;3、 集成運放工作于非線性區(qū)的特點第 二 周 星期 二 第 1.2 節(jié) 2013年 3月 5日一、 復(fù)習:集成運放的理想模型及集成運放工作于線性區(qū)是的特點;二、 引入三、 正文一:比例運算電路 定義:將輸入信號按比例放大的電路,稱為比例運算電路。 分類:反向比例電路、同相比例電路、差動比例電路。(按輸入信號加入不同的輸入端分) 比例放大電路是集成運算放大電路的三種主要放大形式(1)反向比例

8、電路輸入信號加入反相輸入端,電路如圖(1)所示: 輸出特性:因為:, 所以: 從上式我們可以看出:Uo與Ui是比例關(guān)系,改變比例系數(shù),即可改變Uo的數(shù)值。負號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反。反向比例電路的特點:(1)反向比例電路由于存在虛地,因此它的共模輸入電壓為零.即:它對集成運放的共模抑制比要求低(2)輸入電阻低:ri=R1.因此對輸入信號的負載能力有一定的要求.(2)同相比例電路輸入信號加入同相輸入端,電路如圖(2)所示: 輸出特性:因為:(虛短但不是虛地); 所以: 改變Rf/R1即可改變Uo的值,輸入、輸出電壓的極性相同同相比例電路的特點:(1)輸入電阻高;(2)由于(電路的共模輸入

9、信號高),因此集成運放的共模抑制比要求高(3)差動比例電路輸入信號分別加之反相輸入端和同相輸入端,電路圖如圖(3)所示:它的輸出電壓為: 由此我們可以看出它實際完成的是:對輸入兩信號的差運算。四、 總結(jié):1、 基本同相比例和反相比例放大器;2、 差動減法放大器;第 二周 星期 四 第1.2節(jié) 2013年 3月 7日課 題集成運放的應(yīng)用授課方式教 學目 的1、 加法運算電路;2、 減法運算電路;講授教學內(nèi)容分析重點加法運算電路,減法運算電路;難點加法運算電路,減法運算電路;教具課時2節(jié)講授/2節(jié)多媒體一、 復(fù)習:集成運放的理想模型及集成運放工作于線性區(qū)是的特點;二、 引入三、 正文二:和、差電路

10、(1)反相求和電路它的電路圖如圖(1)所示:(輸入端的個數(shù)可根據(jù)需要進行調(diào)整)其中電阻R為:它的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為:它可以模擬方程:。它的特點與反相比例電路相同。它可十分方便的某一電路的輸入電阻,來改變電路的比例關(guān)系,而不影響其它路的比例關(guān)系。(2)同相求和電路它的電路圖如圖(2)所示:(輸入端的個數(shù)可根據(jù)需要進行調(diào)整)它的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為:。它的調(diào)節(jié)不如反相求和電路,而且它的共模輸入信號大,因此它的應(yīng)用不很廣泛。(3)和差電路它的電路圖如圖(3)所示:此電路的功能是對Ui1、Ui2進行反相求和,對Ui3、Ui4進行同相求和,然后進行的疊加即得和差結(jié)果。它的輸入輸出電壓的關(guān)系

11、是:。由于該電路用一只集成運放,它的電阻計算和電路調(diào)整均不方便,因此我們常用二級集成運放組成和差電路。它的電路圖如圖(4)所示它的輸入輸出電壓的關(guān)系是: 它的后級對前級沒有影響(采用的是理想的集成運放),它的計算十分方便。四、 總結(jié)第 三周 星期 一 第1.2節(jié) 2013年 3月 11日課 題集成運放的應(yīng)用授課方式教 學目 的1、由集成運放組成的積分和微分電路;講授教學內(nèi)容分析重點集成運放組成的積分和微分電路;難點集成運放組成的積分和微分電路;教具課時2節(jié)講授一、 復(fù)習二、 引入三、 正文一:積分電路和微分電路(1)積分電路 它可實現(xiàn)積分運算及產(chǎn)生三角波形等。積分運算是:輸出電壓與輸入電壓呈積

12、分關(guān)系。它的電路圖如圖(1)所示:它是利用電容的充放電來實現(xiàn)積分運算它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為:其中:表示電容兩端的初始電壓值.如果電路輸入的電壓波形是方形,則產(chǎn)生三角波形輸出。(2)微分電路 微分是積分的逆運算,它的輸出電壓與輸入電壓呈微分關(guān)系。電路圖如圖(2)所示: 它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為: 四、 總結(jié)第 三周 星期 二.四 第1-4節(jié) 2013年 3月 12-14日課 題集成運放的非線性應(yīng)用-電壓比較器授課方式教 學目 的1、 了解電壓比較器的工作原理;2、 熟練掌握單門限比較器;3、 熟練掌握雙門限比較器;講授教學內(nèi)容分析重點單門限比較器難點雙門限比較器教具課時4節(jié)講授一、 復(fù)習:

13、集成運放非線性應(yīng)用時不同于線性時,此時,電路處于開環(huán)或正反饋狀態(tài),同相/反相端電壓不再相等,即“虛短”不在成立,但“虛斷”依然成立。二、 引入三、 正文一:電壓比較器的基礎(chǔ)知識電壓比較器的功能:比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平,表示兩個輸入電壓的大小關(guān)系)電壓比較器的作用:它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口,還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。注:電壓比較器中的集成運放通常工作在非線性區(qū)。及滿足如下關(guān)系: U-U+ 時 UO=UOLU-U+ 時 UO=UOH二:簡單電壓比較器 我們把參考電壓和輸入信號分別接至集成運放的同相和反相輸入端,就組成了簡單的電壓比較器。如圖(1)、(2)所示:下面

14、我們對它們進行分析一下(只對圖(1)所示的電路進行分析) 它的傳輸特性如圖(3)所示: 它表明:輸入電壓從低逐漸升高經(jīng)過UR時,uo將從高電平變?yōu)榈碗娖?。相反,當輸入電壓從高逐漸到低時,uo將從低電平變?yōu)楦唠娖健?定義:閾值電壓:我們將比較器的輸出電壓從一個電平跳變到另一個電平時對應(yīng)的輸入電壓的值。它還被稱為門限電壓。簡稱為:閾值。用符號UTH表示。 利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。例:電路如(1)所示,輸入電壓為正弦波如圖(4)所示,試畫出輸出波形解:輸出波形與UR有關(guān),輸出波形如圖(5)所示 簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單,靈敏多高,但是抗干能力差,因此我們就要對它進行改進

15、。改進后的電壓比較器有:滯回比較器和窗口比較器。四、總結(jié)1、 簡單比較器就是單門限比較器,它只有一個門限值,特點:結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力差;2、 雙門限比較器,有兩個門限值,所以,他又叫滯回比較器。特點:結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,抗干擾能力強。第 四周 星期 一 第1.2節(jié) 2013年 3月 17日課 題方波(矩形)發(fā)生器授課方式教 學目 的1、 掌握方波發(fā)生器的電路組成;2、 理解方波發(fā)生器的工作原理,并能計算出上,下閥值講授教學內(nèi)容分析重點方波發(fā)生器的工作原理難點方波發(fā)生器的工作原理,計算出上,下閥值教具課時2節(jié)講授一、 復(fù)習:單門限比較的工作原理-集成運放的非線性應(yīng)用,即開環(huán)狀態(tài).二、 引入:由于單門限

16、比較比較器抗干擾能力差,所以,實際應(yīng)用時,一般用雙門限比較器.三、 正文一:方波產(chǎn)生電路 它是由積分電路和滯回比較器電路組成的。積分電路的作用是產(chǎn)生暫態(tài)過程。滯回比較器起開關(guān)作用。即:通過開關(guān)的不斷的閉合,來破壞穩(wěn)態(tài),產(chǎn)生暫態(tài)過程。(1)矩形波產(chǎn)生電路 用滯回比較器作開關(guān),RC組成積分電路,即可組成矩形波產(chǎn)生電路。電路圖如(1)所示:工作原理: 電路是通過電阻Ro和穩(wěn)壓管對輸出限幅,如它們的穩(wěn)壓值相等,則電路輸出電壓正、負幅度對稱。在利用數(shù)據(jù)比較器和積分電路的特性即可得到矩形波。UP1 = UZ*R2/(R2+R3),UP2 = UZ*R2/(R2+R3)四、 總結(jié)第 四周 星期 2 第1.2

17、節(jié) 2013年 3月 18日課 題使用集成運放應(yīng)注意的問題授課方式教 學目 的1、 了解集成運放的一般知識;2、 使用集成運放時,應(yīng)注意保護電路接法及應(yīng)用。講授教學內(nèi)容分析重點集成運放時,應(yīng)注意保護電路接法及應(yīng)用。難點集成運放時,應(yīng)注意保護電路接法及應(yīng)用。教具課時2節(jié)一、 復(fù)習:前幾節(jié)講的集成運放的有關(guān)基本知識,集成運放的線性應(yīng)用-各種加、減法電路;集成運放的非線性應(yīng)用-單、雙門限比較器,方波發(fā)生器;二、 引入三、 正文(一) 熟悉管腳在使用集成運放前,必須合理選擇型號,熟悉各引腳功能和接線方法。目前使用的集成運放以雙列直插(DIP封裝)居多,也有表面貼裝(SOP封裝)的。集成運放的引腳排列正

18、日趨標準化,使用者必須查閱手冊或產(chǎn)品說明書。(二) 簡易測試用萬用表R*100或R*1K電阻檔測量集成運放同/反相端正/反向電阻、各引腳對輸出端正/反向電阻、各引腳對正負電源正/反向電阻與同型號的比較,較為接近的就是好的;差別太大,甚至于短路/開路都表示壞了。(三) 調(diào)零早期的集成運放,由于設(shè)計及工藝的原因,需要進行調(diào)零。為了補償由輸入失調(diào)電壓引進的誤差,需要對集成運放進行調(diào)零。常用的方法是先將兩輸入端對地短路,調(diào)整外接調(diào)零電位器,使輸出電壓為零。(四) 消除自激振蕩集成運放開環(huán)電壓放大倍數(shù)很大,容易引起自激振蕩。為了消除自激振蕩應(yīng)加強對電源的濾波,合理設(shè)計電路板的布線,避免走線過長。同時要接

19、好阻容補償網(wǎng)絡(luò)。(五) 電路保護1、 防止電源接反保護利用二極管單向?qū)щ娦?,在電源中串接二極管即可防止由于電源極性接反而造成的損壞。2、 輸入保護如果輸入信號過大會影響集成運放的性能,甚至造成集成運放的損壞。若在輸出端正、反向并連二極管,就可以對輸入信號加以限制。因為,當輸入信號過大時,總有一個二極管會導通。3、輸出保護 為了防止輸出端觸及高電壓引起過流或擊穿,可在集成運放輸出端接雙向二極管加以保護。四、總結(jié)1、集成運放在使用時必須先查手冊,接線要正確.要進行消振和調(diào)零.為避免集成運放損壞,還應(yīng)在輸入/輸出端加接保護電路,以及為防范電源接反,加接保護電路.電工電子技術(shù)項目教學課程單元教學設(shè)計設(shè)

20、計者: 林英輝 所屬系部(教研室): 技術(shù)工程系機電教研室 本單元標題: 數(shù)字電路基礎(chǔ)授課班級大357班上課時間第四周3 月 21日 第 6 節(jié)上課地點室 第六周 4 月 4 日 第 6 節(jié)120室教學目的 1. 認識數(shù)字電路了解常用碼。 2. 掌握二進制八進制十進制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換。3. 認識邏輯函數(shù)及其常用表示方法,掌握基本邏輯門函數(shù)。4. 掌握邏輯函數(shù)運算規(guī)則,了解邏輯函數(shù)的完備性最小項和標準表達式。5. 了解DTLTTLCMOS門電路的特點,了解三態(tài)門的特點。教學目標能力(技能)目標知識目標 1. 掌握基本邏輯門函數(shù)。2. 掌握邏輯函數(shù)的運算技巧。1. 掌握二進制八進制十進

21、制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換。2. 掌握邏輯函數(shù)表達式與真值表的互換。3. 掌握邏輯函數(shù)運算規(guī)則,了解邏輯函數(shù)的完備性最小項和標準表達式。重點難點及解決方法 重點:基本門電路的特點及應(yīng)用。難點:二進制八進制十進制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換。教學重點的解決方法:采用口訣法幫助學生記憶。難點的解決方法: 采用案例法激發(fā)學生的動筆計算的興趣,加強對難點的理解。參考資料 第 四周 星期 四 第5.6節(jié) 2013年 3月 21日課 題邏輯電平測試筆授課方式教 學目 的1、 了解數(shù)字電路。2、 了解數(shù)字與碼制和常用BCD碼;3、 掌握二進制八進制十進制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換講授教學內(nèi)容分析重點掌

22、握二進制八進制十進制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換難點掌握二進制八進制十進制十六進制數(shù)的組成及其相互轉(zhuǎn)換教具課時2節(jié)講課/2節(jié)習題一、 復(fù)習:模擬信號的特點及引言。二、 引入:這節(jié)課結(jié)合幾個實例,講解數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別。三、 正文 任務(wù)1:數(shù)字電子電路基礎(chǔ)知識一、引入情景:問題1:什么是模擬信號?什么是數(shù)字信號?模擬信號:在時間上和數(shù)值上連續(xù)的信號。數(shù)字信號:在時間上和數(shù)值上不連續(xù)的(即離散的)信號。二、資訊學習問題1:數(shù)字電路的分類?(1) 按集成度分類:數(shù)字電路可分為小規(guī)模(SSI,每片數(shù)十器件)、中規(guī)模(MSI,每片數(shù)百器件)、大規(guī)模(LSI,每片數(shù)千器件)和超大規(guī)模(VLSI,每片

23、器件數(shù)目大于1萬)數(shù)字集成電路。集成電路從應(yīng)用的角度又可分為通用型和專用型兩大類型。 (2) 按所用器件制作工藝的不同:數(shù)字電路可分為雙極型(TTL型)和單極型(MOS型)兩類。(3) 按照電路的結(jié)構(gòu)和工作原理的不同:數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩類。組合邏輯電路沒有記憶功能,其輸出信號只與當時的輸入信號有關(guān),而與電路以前的狀態(tài)無關(guān)。時序邏輯電路具有記憶功能,其輸出信號不僅和當時的輸入信號有關(guān),而且與電路以前的狀態(tài)有關(guān)。5分鐘5分鐘10分鐘用生活中的小實例啟發(fā)引導,小組討論解決方案;多媒體課件引導材料學習小組討論問題2:什么是數(shù)制,大家知道哪些數(shù)制?(1)進位制:表示數(shù)時,僅用一位

24、數(shù)碼往往不夠用,必須用進位計數(shù)的方法組成多位數(shù)碼。多位數(shù)碼每一位的構(gòu)成以及從低位到高位的進位規(guī)則稱為進位計數(shù)制,簡稱進位制。(2)基 數(shù):進位制的基數(shù),就是在該進位制中可能用到的數(shù)碼個數(shù)。(3) 位 權(quán)(位的權(quán)數(shù)):在某一進位制的數(shù)中,每一位的大小都對應(yīng)著該位上的數(shù)碼乘上一個固定的數(shù),這個固定的數(shù)就是這一位的權(quán)數(shù)。權(quán)數(shù)是一個冪。我們經(jīng)常用到的數(shù)制是十進制,還有二進制,八進制,十六進制等等。問題3:數(shù)制之間怎么相互轉(zhuǎn)換?1、二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 (1)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù): 將二進制數(shù)由小數(shù)點開始,整數(shù)部分向左,小數(shù)部分向右,每3位分成一組,不夠3位補零,則每組二進制數(shù)便是一位八進制數(shù)

25、。 (2)八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù):將每位八進制數(shù)用3位二進制數(shù)表示。2、二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換,按照每4位二進制數(shù)對應(yīng)于一位十六進制數(shù)進行轉(zhuǎn)換。10分鐘25分鐘用一些簡單的實例和數(shù)字來說明數(shù)制之間的關(guān)系及重要性。讓學生實際動手練習;教師指導啟發(fā)式學習小組討論課堂提問PPT演示四總結(jié):學生自我評價學習效果,整理筆記,教師點評。第 五周 星期 一 第1.2節(jié) 2013年 3月 25日課 題電話防盜打指示器授課方式教 學目 的1.認識邏輯函數(shù)及其常用表示方法。2.掌握基本邏輯門功能;3.了解邏輯函數(shù)的完備性,最小項和標準表達式。講授教學內(nèi)容分析重點基本邏輯門功

26、能;難點邏輯函數(shù)運算規(guī)則教具多媒體課時2節(jié)講課/2節(jié)習題一 復(fù)習:數(shù)制轉(zhuǎn)換。二 引入:電話防盜打指示器的工作原理。三 正文 一、 與邏輯關(guān)系當一件事情的幾個條件全部具備之后,這件事情才能發(fā)生,否則不發(fā)生。這樣的因果關(guān)系稱為與邏輯關(guān)系。舉例說明:以開鎖為例和書上的開關(guān)串聯(lián)為例。讓學生聯(lián)系生活說明有哪些常見的與邏輯。(討論)二、 與門電路1、 電路圖 電路如右圖8-9所示 當Va、Vb為高電平(5V):Vo為高電平(4.7V);當Va、Vb有一個是低電平(0V): Vo為低電平所以該電路完成“與”邏輯功能,稱為“與門” 2、真值表表7-1與門真值表輸入所謂真值表是指表明邏輯門電路輸入端狀態(tài)和輸出端

27、狀態(tài)邏輯對應(yīng)關(guān)系的表格從真值表可以看出:與門電路的邏輯功能是:“有0出0,全1出1”。輸出ABY000010100111該符號是電氣和電子工程師協(xié)會制訂的標準,(既IEEE標準)。這是目前常用的標準,在新版雜志和書籍中廣泛采用。但在閱讀資料時可能還會遇到以前的資料采用的以前的國際標準符號,我會在以后給同學們列出,希望同學們在現(xiàn)在閱讀資料時不要感到陌生。3、邏輯符號圖72與門邏輯符號對于與門電路要重點講解,但對于其他門電路在相同內(nèi)容和相似的分析過程中不再重復(fù)。以留給學生一定的思考空間,也為學生的個性化發(fā)展提供的前提。4、邏輯函數(shù)式Y(jié)AB (中間的點乘也可以去掉)或門電路: 一、 或邏輯關(guān)系在決定

28、一件事的各種條件中,到少具備一個條件,這件事就會發(fā)生。這樣的因果關(guān)系稱為或邏輯關(guān)系。舉例說明:以開鎖為例和書上的開關(guān)并聯(lián)為例。讓學生聯(lián)系生活說明有哪些常見的或邏輯。(討論)二、 或門電路Va、Vb有一個是高電平(5V): Vo為高電平;Va、Vb兩個都為低電平(0V)時 Vo為低電平(0V)1、電路圖 電路如下圖8-12所示圖7-3 二極管或門電路2、 真值表表72或邏輯關(guān)系輸入從真值表可以看出:與門電路的邏輯功能是:“有1出1,全0出0”。輸出ABY0000111011113、邏輯符號圖74或門邏輯符號4、邏輯函數(shù)式Y(jié)AB非門電路: 一、 非邏輯關(guān)系事情和條件總是呈相反狀態(tài)。這種系稱為非邏輯

29、關(guān)系。舉例說明:以書上的開關(guān)和燈并聯(lián)為例。讓學生聯(lián)系生活說明有哪些常見的非邏輯。(討論)二、非門電路當Vi為高電平 (VCC) VO為低電平 (0V) 當Vi為低電平 (0V) VO為高電平 (VCC)所以該電路完成“非”邏輯功能,稱為“非門”或反相器1、 電路圖 三極管反相器電路如下圖8-15: 圖7-5 非門電路2、 真值表表7-3 非門真值表輸入從真值表可以看出:與門電路的邏輯功能是:“有1出0,有0出1”。輸出AY01103、 邏輯符號4、 邏輯函數(shù)式Y(jié)= A學習重點提要:各門電路的邏輯符號、邏函數(shù)表達式、真值表(記住邏輯功能)學習方法:對于邏輯符號要用自己的方式去理解,不可死記。以后

30、還有其他的符號會形成混淆的。在剛開始的時候一定要注意多練習,記鞏固所學內(nèi)容。小結(jié):該堂課為了讓學生能夠理解與門、或門、非門的作用與符號,要從學生能夠理解的入手,讓學生能夠用自己的方式去學好這三個門電路的相關(guān)知識,為數(shù)字電路的學習打下基礎(chǔ)。教學中要廣泛發(fā)揮學生的主動性,讓學生參與到教學的過程中去,用討論的方式加深學生的印象。 知識擴展:(有利于學生在課外閱讀資料)新舊符號對照: 第 五周 星期 四 第1.2節(jié) 2013年 3月 28日課 題電話防盜打指示器授課方式教 學目 的1.認識邏輯函數(shù)及其常用表示方法。2.掌握基本邏輯門功能;3.了解邏輯函數(shù)的完備性,最小項和標準表達式。講授教學內(nèi)容分析重

31、點基本邏輯門功能;難點邏輯函數(shù)運算規(guī)則教具多媒體課時2節(jié)講課/2節(jié)習題一 復(fù)習:基本邏輯門的邏輯功能。二 引入:三 正文一、化簡的意義對于書上的意義是從學術(shù)上來說的,學生不會立馬能夠接受,故在講課之先就用實際意義來打動學生,提高學生的積極性。1、 實用中的意義:在目前市場中據(jù)調(diào)查,有些門電路無法買到,我親身經(jīng)歷了,同學們在今后從事設(shè)計制過程中就會遇到類似的問題,那么是不是我們買不到元件就不做了呢?在家在學習模擬電子的時候有些電阻的大小不符我們也用相近的來代替,三極管也是一樣,但同樣可以達到要求來完成我們的設(shè)計或制作,那么在數(shù)字電路中是不是也跟模擬電路一樣用相近的門電路來代替呢,顯然也是可行的,

32、例如四輸入的與門我們就可以用做二輸入的與門,但是這種情況是不多的。那么能不能用不同功能的邏輯門電路來完成同樣的功能呢?要是能夠就好了,我們就可以用我們能買到的門電路來代替。這樣就來看下面的學術(shù)上的意義。2、 學術(shù)意義從P175中幾種不同的表達式可以看出同樣的功能我們可以用不同的門電路來實現(xiàn)。到底用哪一種就根據(jù)實際情況來定了。在書上的最簡表達式是為了節(jié)約成本而言的,但是在實際中有時會受到市場限制,來改變函數(shù)的表達式。二、化簡的方法1、 并項法2、 吸收法3、 消去法4、 配項法對于以上這些方法看上去較難,可能會給學生造成畏難情緒,那么就對學生今后的學習形成障礙,在教學中不要講得太多,要講透,讓學

33、生從實例出發(fā)去慢慢形成分析的思維。在講析例子的過程中要注意例題的選取要適當,對于難度較高的題目,可以作為課外練習讓學生去做,以培養(yǎng)一些有基礎(chǔ)學生的知識個性化構(gòu)成。例題講解:盡量不要講書上的例子,為學生在晚自己的時候自習提供了內(nèi)容和空間,在以往自習時學生都是做了一點事就沒事做了,那么留一些例題給學生就會讓學生在課余多花時間在專業(yè)上面,也因此而推動學生的發(fā)展。例1:Y=AB(A+B)解: Y=ABA+ ABB =AB (基本公式應(yīng)用)例2: Y=AB+B+AB解: Y=AB+B (吸收法) =A+B (消去法)講了二個簡單的例子,為了讓學生能夠及時掌握,要讓學生做相應(yīng)的練習。練習1:P195 T9

34、-5的第一、第二小題答案:Y1=AB Y2=AB例3:Y=AB+AC+BC解: Y=AB+AC(B+B)+BC = AB+ABC+ABC+BC =AB+BC例4:Y=AB+( A+B ) =( AB ) (A+B)=( A+B )(A+B) =AB+AB =AB練習:完成P195的T9-5的其他各小題。答案:Y3=A+BCD; Y4=1 Y5=AB + AC + BC Y6=ABD+CED由于該內(nèi)容的可變性較大,學生在實際掌握的過程中就會出現(xiàn)一些分段現(xiàn)象,要及時的鼓勵有差距的學生利用課余時間來趕上來,但是這一過程的靈活應(yīng)用不是幾堂課可以解決的,但是由于課時的限制,只能夠讓學生自己在自己興趣的指

35、導下盡自己的能力去發(fā)展,為學生的個性化發(fā)展也打下了基礎(chǔ)。加深練習:(只布置練習,不當堂講解,否則會給學生造成一定的學習壓力。) 試用代數(shù)法化簡邏輯函數(shù): Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE(F+G)參考答案:題意分析 本題給出的邏輯函數(shù)式包含有7個邏輯變量。因此,化簡時重點應(yīng)放在如何盡可能消除多余的變量,以化簡函數(shù)式的結(jié)構(gòu)。例如,式中ADE(F+G)這一項若能消去,就可刪除E,F(xiàn),G 3個變量。 解 方法一: Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE(F+G)= AB+BD1+E(F+G)+ADE(F+G)+AC+BC+CB+DB=AB+BDE(F+G)+ADE(F+G)+A

36、C+BC+CB+BD+DB=AB+AC+BC+CB+BD+DB=ABC+BC+CB+BD+DB=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BD+BC+CD方法二: Y=AB+AC+BC+CB+BD+DB+ADE(F+G)=ABC+BC)+CB+BD+DB+ADE(F+G)=A+ADE(F+G)+BC+CB+BD+DB=A+BC+CB+BD+DB+CD=A+BD+BC+CD討論:通過本題的兩種解法可知,對于比較復(fù)雜的邏輯函數(shù)式,可用不同的公式和方法進行化簡其結(jié)果是相同的,但有繁有簡。我們要善于選擇比較精練的方法來完成。小結(jié):該堂課的內(nèi)容較難,學生不易把握自己所學的深

37、度,可能會對學生的學習興趣造成一定的負面影響,在這里一定要做好學生的思想工作,讓學生過渡到時序電路的學習上來。在教學中要注意難度的掌握,在例題的講解中由淺入深,并交待什么時候加深的。對于內(nèi)容的掌握則應(yīng)要根據(jù)學生自身情況來定。這里沒有必要強調(diào)知識的重要性,不則會適得其反。第 六周 星期 一 第1.2節(jié) 2013年 4月 1日課 題電話防盜打指示器授課方式教 學目 的1.認識邏輯函數(shù)及其常用表示方法。2.掌握基本邏輯門功能;3.了解邏輯函數(shù)的完備性,最小項和標準表達式。講授教學內(nèi)容分析重點基本邏輯門功能;難點邏輯函數(shù)運算規(guī)則教具多媒體課時2節(jié)講課/2節(jié)習題一 復(fù)習:基本邏輯門的邏輯功能。二 引入:

38、三 正文一、 邏輯電路主導邏輯函數(shù)式的互換在以前的教學中發(fā)現(xiàn)學生習慣于學習書本上的例題,用書本外的題目用來做例題講解讓學生有些不適應(yīng)。因為在以后教學中先講一個書上的例子,再講一個課外的例子,讓學生慢慢的適應(yīng)。教法:先讓學生來認識門電路的種類。這樣有利于稍差的學生能夠及時的趕上來,也有利于學生當堂掌握所學內(nèi)容。再讓學生寫出各門電路的邏輯表達式。這樣做的目的是讓學生不斷的復(fù)習所學的內(nèi)容,不會讓學生產(chǎn)生兩可的印象。最后寫按照書上的內(nèi)容總結(jié)出電路的邏輯函數(shù)。例題:(課外例子)Z=XY+XY+XY練習:寫出下式邏輯函數(shù)(及時鞏固所學內(nèi)容)Y=AC+AB+BC通過以上學習我們掌握了根據(jù)邏輯圖寫邏輯函數(shù)的方

39、法,下面反過來如果已知了邏輯函數(shù),再畫邏輯圖。例題:畫出邏輯函數(shù)式Y(jié)=(A+B)AB 的邏輯電路。教學重點:讓學生掌握畫圖的步驟。練習:Y=AB+AB+AB二、 邏輯函數(shù)與真值表的互換 由邏輯函數(shù)列真值表1、 若輸入變量數(shù)為n,則輸入變量不同狀態(tài)的組合數(shù)目為2n,如一個輸入變量為21=2種不同狀態(tài),兩個輸入變量為22種不同狀態(tài)。2、 列表時,輸入狀態(tài)按n列,2n+1行畫好表格,(比教材上的行數(shù)多1,是因為要有表頭一行),再將輸入變量從右至左,在第一列中填入0、1、0、1-;在第二列中填入0、0、1、1、0、0、1、1-依次下推,直到填滿表格。然后把每一行中各輸入變量狀態(tài)代入函數(shù)式,計算并記下輸

40、出狀態(tài)列入表中。練習:畫出下列各式的真值表:(1) Y=AB+AB (2)Y=ABC+ABC+AC 由真值表列邏輯函數(shù)方法如下:1、從真值表上找出輸出為1的各行,把每行的輸入變量寫成乘積形式;遇到0的輸入變量加非號。2、把乘積各項相加。例題該例題的講解以講解步驟為主,讓學生理解解題步驟,掌握方法。三、 邏輯代數(shù)在邏輯電路中的應(yīng)用根據(jù)邏輯功能設(shè)計電路時,得到的并非是唯一的電路,有簡有繁。應(yīng)運用邏輯代數(shù)的基本定律進行化繁為簡,以得到簡單合理的電路。例題.根據(jù)Y=AB+AC邏輯函數(shù),設(shè)計邏輯電路。講解例題時要有創(chuàng)造性的去吸引學生的注意力,在該例題中可以用分步講解法來講,先讓學生根據(jù)邏輯函數(shù)畫邏輯圖,

41、以復(fù)習上節(jié)課內(nèi)容,邏輯函數(shù):Y=AB+AC; Y=A(B+C),再讓學生自己看這兩個函數(shù)的關(guān)系,而邏輯電路卻不一樣,第一個邏輯函數(shù)要三個邏輯門電路,而第二個則只要二個邏輯門電路。例. (用練習方式進行)畫出Y=AB+C+ACD+BCD和Y=AB+C+D的邏輯電路圖在數(shù)字電路中,由于集成與非門的大量使用,所以把一般函數(shù)式變換成只用與非門就能實現(xiàn)的函數(shù)式,有較大的實用價值。這種函數(shù)式應(yīng)包含與、非兩種運算,而且每個邏輯乘法上必須有非運算,構(gòu)成與非與非表達式。在實際制作過程中,我們也希望只使用一種集成塊。小結(jié):該堂課邏輯函數(shù)的化間為學生以后從事設(shè)計打下基礎(chǔ),也有利于培養(yǎng)學生的分析能力,在教學中要注意教

42、學方法的先擇,要結(jié)合具體的例子來講解,讓學生能在當堂課中就能理解,在課后要有興趣去練習,要掌握練習的難度。在教學中要穿講有關(guān)課外利用與所學內(nèi)容的聯(lián)系,以促進學生在課外去練習。作業(yè):課后作業(yè)題電工電子技術(shù)項目教學課程單元教學設(shè)計設(shè)計者: 林英輝 所屬系部(教研室): 技術(shù)工程系機電教研室 本單元標題: 組合邏輯電路授課班級大357班上課時間第四周4 月 4日 第 6 節(jié)上課地點123室 第六周 4 月 18 日 第 6 節(jié)120室教學目的 1. 掌握邏輯函數(shù)卡諾圖化簡的方法。 2. 掌握組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法。3. 掌握加法器和減法器的設(shè)計方法。4. 了解編碼器和譯碼器的功能和使用方法。教

43、學目標能力(技能)目標知識目標 1. 掌握組合邏輯門功能。2. 掌握組合邏輯門設(shè)計技巧。3. 掌握加法器和減法器的設(shè)計方法4. 培養(yǎng)學生分析能力。1. 掌握化簡的意義。2. 掌握卡諾圖化簡的方法。3. 了解編碼器和譯碼器的功能和使用方法重點難點及解決方法 重點:組合邏輯門的設(shè)計技巧。難點:卡諾圖化簡的方法。教學重點的解決方法:采用項目討論法。難點的解決方法: 采用案例法激發(fā)學生的動筆化簡的興趣,加強對難點的理解。參考資料 第 六周 星期 二 第1.2節(jié) 2013年 4月 2日課 題三人表決器設(shè)計授課方式教 學目 的1.認識組合邏輯門的特點。2.學習組合邏輯門的功能及其設(shè)計方法;3.了解卡諾圖化

44、簡法。講授教學內(nèi)容分析重點卡諾圖化簡;難點真值表與卡諾圖的互換教具多媒體課時2節(jié)講課/2節(jié)習題教學過程:復(fù)習:邏輯函數(shù)與邏輯圖的關(guān)系,用練習的方式進行。檢查上次的課外作業(yè),以促使學生能利用課余時間進行預(yù)習和復(fù)習,并在課堂上講解課外練習的內(nèi)容,以便于學生能夠掌握好所學內(nèi)容。新授:卡諾圖化簡邏輯函數(shù)利用代數(shù)法化簡邏輯函數(shù),要求能熟練運用邏輯代數(shù)的基本定律和基本公式,而且需要一定的技巧,對初學者來說,有一定的通俗難度。下面簡單介紹一種有規(guī)律排列的方格圖來表達邏輯函數(shù),并采用直觀的合并項的方法來化簡邏輯函數(shù)。這種方格叫做卡諾圖。一、卡諾圖表示法:二個變量的卡諾圖重點在于讓學生掌握卡諾圖與真值表的聯(lián)系與

45、區(qū)別。1、 空白卡諾圖。(結(jié)合P180圖9-6來講)重點在于讓學生能夠掌握空白卡諾圖的畫法和與真值表的關(guān)系。對每一個空白方格如何編號。其一用十進制數(shù)表示行的序號,其二用行和列的二進制數(shù)標號。2、 如何填卡諾圖。(強調(diào)與真值表的關(guān)系)就是說在已知真值表的情況下如何來填表。以P181圖9-7來講。二、多變量卡諾圖表示法:變量的最小項對應(yīng)的按一定規(guī)則排列的方格圖,每一小方格填入一個最小項。N 個變量有2n中組合,最小項就有2n個,卡諾圖也相應(yīng)有2n個小方格。P182圖9-8是三變量和四變量卡諾圖。1、畫空白卡諾圖卡諾圖的行和列分別標出變量及其狀態(tài)。變量狀態(tài)的次序是00,01,11,10,而不是二進制

46、遞增的次序00,01,10,11。這樣排列是為了使任意兩個相鄰最小項之間只有一個變量改變。小方格也可用二進制數(shù)對應(yīng)于十進制數(shù)編號,如圖中的四變量卡諾圖,也就是變量的最小項可用m0,m1,m2, 來編號,在教材中就直接用數(shù)字標出。2、根據(jù)真值表填寫卡諾圖。先在真值表中找出全部函數(shù)為1的行,然后在空白卡諾圖相對應(yīng)的小方格中填1。其余小方格填0即可。為方便起見,只填函數(shù)為1的小方格,也可只填函為0的小方格。三、 卡諾圖和邏輯函數(shù)式的關(guān)系1、 由卡諾圖寫出邏輯函數(shù)式(讓學生了解其過程,由于在實際中用得不多,這里不作重點內(nèi)容講解)。只要點明卡諾圖中出是表達的邏輯函數(shù)式。2、 由邏輯函數(shù)式畫卡諾圖 將邏輯

47、式化為最小項表達式 在空白格卡諾圖上,在最小項所對應(yīng)的方格中填1,其余方格填0,即可。小結(jié):該堂課的內(nèi)容較多,要求學生理解掌握的東西較多,所以在講解中要注意學生的實際掌握情況,要針對學生的情況進行調(diào)整,在淺顯的講明化簡內(nèi)容后要以練習為主,讓學生在練習中去理解,去建立自己的學習方法。為了調(diào)動學生的學習積極性,在授課中要講明此類電路的實際應(yīng)用。第 六周 星期 四 第1.2節(jié) 2013年 4月 4日課 題三人表決器設(shè)計授課方式教 學目 的1.認識組合邏輯門的特點。2.學習組合邏輯門的功能及其設(shè)計方法;3.了解卡諾圖化簡法。講授教學內(nèi)容分析重點卡諾圖化簡;難點真值表與卡諾圖的互換教具多媒體課時2節(jié)講課/2節(jié)習題教學過程:復(fù)習:卡諾圖化簡,用練習的方式進行。并在課堂上講解課外練習的內(nèi)容,以便于學生能夠掌握好所學內(nèi)容。結(jié)合邏輯代數(shù)來引入課題。引入課題:

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