Презентация на тему Электронные системы 8 класс

Электронные системы. Логические операции (ворота) Учитель физики НИШ ФМН г ШЫМКЕНТ Ахметова Г.К.

Цели урока - знать и применять условные обозначения элементов электрической цепи, - графически изображать схемы электрического тока, содержащие источники питания (аккумуляторы или батареи), выключатели, лампы, резисторы (постоянные и переменные), предохранители, звонки, амперметры и вольтметры, колокольчики, свето-зависимые резисторы, термисторы и светоизлучающие диоды Знать различие между аналоговыми и цифровыми системами, и иметь представление о логических командах NOT, AND, NAND, OR и NOR,

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Все электронные системы состоят из трех основных частей: Входное устройство преобразует свет, звук, тепло или движение в электрическую энергию. В процессе происходит изменение электрического сигнала. Выходное устройство преобразует электрическую энергию в энергию света, звука, тепла или движения. Электронные системы

Аналоговые и цифровые преобразователи Существуют два основных типа электронного устройства: Аналоговые устройство может принимать любое значение в непрерывном диапазоне. Например: речь - аналоговый сигнал. Цифровой прибор может принимать одно из двух значений, включен или выключен. (Это также может быть записано в виде 0 или 1, высокое или низкое напряжение). Компакт-диск использует цифровой сигнал.

Устройства вывода Эти устройства преобразуют электрическую энергию в свет, звук, тепло или движение. Громкоговоритель Символ: Это аналоговое устройство преобразующее электрическую энергию в звук Мотор Символ: Это аналоговое устройство и преобразующее электрическую энергию в движение.

соленоид Символ: Это цифровое устройство и изменяет электрическую энергию в движение. Он может быть использован в качестве электронного затвора. лампа Символ: Это аналоговое устройство и изменяет электрическую энергию в свет.

Реле Symbol: Это цифровое устройство и изменяет электрическую энергию в движение, электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий. Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает и/или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение.

Светодиод Символ: Это цифровое устройство преобразующее электрическую энергию в свет. Он загорается, только если правильно подключен в цепи. Для этого стрелка должна указывать в сторону отрицательной клеммы аккумулятора. Схема ниже показывает светодиод, подключенный правильно: Резистор всегда соединяется последовательно со светодиодом, чтобы ограничить ток и напряжение проходящее через него.

Следующий пример показывает, как рассчитать необходимое сопротивление резистора Светодиод используется в схеме с подачей 5V. Рассчитайте требуемое значение сопротивления, если максимальное напряжение светодиода является 2В и ток 10 мА. VR = VS – VLED = 5 – 2 = 3V R = V / I = 3 / 0.010 = 300Ом

Устройства ввода Эти устройства преобразуют свет, звук, тепло или движение в электрическую энергию. Микрофон Символ: Это устройство преобразует звуковую энергию в электрическую энергию и является аналоговым устройством. Термопара Символ: Это устройство преобразует тепловую энергию в электрическую энергию и является аналоговым устройством.

Термистор(терморезистор) Символ: Это устройство преобразует тепловую энергию в электрическую энергию и является аналоговым устройством. Когда температура увеличивается, сопротивление термистора уменьшается. фоторезистор Символ: Это устройство преобразует световую энергию в электрическую энергию и является аналоговым устройством. Когда увеличивается уровень освещенности, сопротивление фоторезистора уменьшается.

Конденсатор Конденсатор Символ: Это устройство ввода, которое накапливает и хранит электрическую энергию. Когда конденсатор заряжается , напряжение на его обкладках возрастает со временем Время, необходимое для конденсатора для зарядки зависит от размера конденсатора и сопротивления последовательного резистора. Чем больше емкость / сопротивление, тем больше времени требуется, чтобы зарядить. V t

Потенциометр ( реостат) Это устройство представляет собой переменный резистор, который может быть использован для управления выходного напряжения. Он имеет символ Он состоит из длинного провода с фиксированным сопротивлением. Когда ползунок С двигается от А до В увеличивается сопротивление АС , пока ВС уменьшается. Это позволяет выходному напряжению, оставаться между 0 В и напряжением питания. В любой момент .

Делитель напряжения Вместо того, чтобы с помощью потенциометра разделить входное напряжение, мы можем использовать два фиксированных резистора. Это обеспечивает фиксированное выходное напряжение любого значения <,Vs. Поскольку в последовательной цепи ток является одинаковым во всех точках, взаимосвязь между напряжением и сопротивлением может быть записана в виде VS / RT = V1 / V2 = R1 / R2

Температурный сенсор Термистор можно использовать как делитель напряжения. Потому что выходное напряжение изменяется автоматически при изменении температуры. Сопротивление термистора уменьшается с ростом температуры. VO будет уменьшаться. Сопротивление термистора уменьшается с ростом температуры. VO будет увеличиваться. Vo Vo

Световой сенсор LDR тоже можно использовать как делитель напряжения. Т.к. напряжение на выходе автоматически меняется при изменении уровня освещенности. Сопротивление фоторезистора снижается при увеличении уровня света. VO будет увеличиваться. Vo Vo

Переключатель Коммутатор (ключ) может быть использован для подачи выходного сигнала, который является высоким или низким, когда переключатель замкнут. S открыт: ток не течет через резистор, так что нет напряжения на нем. Vo равен 5V. S закрыт: ток течет через резистор, так что есть напряжение на нем. Vo равен 0 В. Vo

S открыт: ток не течет через резистор, так что нет напряжения на нем. Vo =0 В. S закрыт: ток течет через резистор, так что есть напряжение на нем. Vo =5V.

Транзистор Транзистор представляет собой электронный компонент, который может быть использован в качестве переключателя. Он имеет три терминала, которые называются базой, коллектором и эмиттером, и его символ показан ниже. Когда напряжение достаточно высоко, будет наблюдаться поток электронов с эмиттера на коллектор с помощью базы. Если напряжение слишком низкое, транзистор не будет проводить. Требуемое напряжение для переключения транзистора это 0,7 В

Транзисторный переключатель Когда контакт перемещается из X в Y напряжение потенциометра возрастает. Когда он достигает 0.7В транзистор начинает проводить ток в светодиод . Транзистор действует как электронный переключатель. Vo

Светоуправляемый переключатель Если уровень освещенности уменьшается, то сопротивление LDR увеличивается. Vo увеличится. Когда напряжение базы становится больше, чем 0.7V, транзистор проводит ток к светодиоду Vo

Темплоуправляемый коммутатор Поскольку температура увеличивается, сопротивление термистора уменьшается. Vo будет увеличиваться, до тех пор пока не станет больше, чем 0,7 В. Тогда транзистор будет проводить ток и светодиод будет гореть. Vo

Коммутатор временной задержки При отключении выключателя, конденсатор разряжается. Vo будет 0В, транзистор не будет проводить ток, и светодиод не загорится. Включение переключателя, вызывает зарядку конденсатора. Vo будет увеличиваться, до тех пор пока не станет больше, чем 0,7 В, тогда транзистор будет проводить ток и светодиод будет гореть. Чем больше значения R и С конденсатора тем больше временная задержка перед включением светодиода. Vo

Усилители Усилитель представляет собой устройство аналогового процесса, который используется для увеличения мощности электрического сигнала. Усилитель хорошего качества будет увеличивать амплитуду входного сигнала без изменения его частоты. Прирост усилителя говорит о том, во сколько раз больше выходной сигнал по сравнению с входным. Это просто число, а не устройство. Мы можем рассчитать коэффициент усиления усилителя в двух направлениях: усиление напряжения и усиление мощности

Логические операции ( ворота)  Логические ворота – это электронные компоненты, собранные в цепь, которая имеет один или более входов и всегда один выход. Для любых логических ворот любой вход или выход может принимать одно из двух значений (обычно низкое или высокое напряжение), которое обозначается как 0 и 1. Есть три типа логических ворот: NOT-ворота (НЕТ) Символ: Если входное напряжение высокое (1) выходное напряжение низкое (0), т.е. не высоко, и наоборот. Таблица истинности для нет

OR-ворота (ИЛИ) Символ: Таблица истинности для OR (или) ворот является

AND-ворота (И) Символ : Таблица истинности для AND (И) ворот является

Use a textbook or other resource to fill in the table below: Logic gate Circuit symbol NOT OR AND

Use a textbook or other resource to fill in the table below: Logic gate Circuit symbol NOR NAND

NOT 0 1 1 0 NOT gate inverts the input signal Input Output

OR 0 1 1 1 Output is 1 if either of the inputs is 1, or if both inputs are 1. Input A Input B Output 0 0 0 1 1 0 1 1

AND 0 0 0 1 Output is 1 only if both of the inputs is 1. Input A Input B Output 0 0 0 1 1 0 1 1

NAND 1 1 1 0 Output is opposite of AND gate. Input A Input B Output 0 0 0 1 1 0 1 1

NOR 1 0 0 0 Output is opposite of OR gate. Input A Input B Output 0 0 0 1 1 0 1 1

Name this circuit symbol. NAND NOR NOT OR

Name this circuit symbol. NAND NOR NOT OR

Name this circuit symbol. AND NAND NOT OR

Name this circuit symbol. OR NAND NOT NOR

Name this circuit symbol. AND NAND NOT OR

Домашнее задание

Использованная литература IGSCE Teacher’s Guide CIE papers

Спасибо за внимание!