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专题十五　综合电路分析与设计
选考中，第30题考综合电路分析与设计。本题以生活中常见的控制为情景，一般以555电路、比较器电路的简单应用为基础电路，考查学生对简单电子控制电路的分析能力以及进行简单控制电路的设计、调试能力。核心素养指向技术意识、工程思维、创新设计、图样表达，有较强的综合性。由于学生知识水平存在差异，本题对各层次学生的难度存在较大的差异：中等及以下水平的学生，一方面受到答题速度的影响，没有足够的时间分析思考题意；另一方面受到知识能力的限制，难以解决题中所提的问题；中上水平的学生在时间和能力上都基本具备答题需要，难度不大。本题总体难度相对较大。
考向一　延时、振荡电路
一、单稳态延时电路
1.555单稳态电路
(1)图1电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)
A端加瞬间的低电平，3脚为1，7脚与地断开，电容器C开始充电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2>Vcc 、U6＜Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续充电；当6脚的电势为Vcc时，U2＞Vcc 、U6＞Vcc, 3脚为0，7脚接地，电容器C瞬间放电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2＞Vcc、U6＜Vcc ，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)
(2)图2电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)
A端加瞬间的低电平，3脚为1，二极管截止，电容C1开始充电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2＞Vcc 、U6＜Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续充电；当6脚的电势为Vcc时， 3脚为0，二极管导通，电容器C1瞬间放电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2>Vcc、U6＜Vcc，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)
(3)图3电路的工作原理：(初始状态电容器C1电压为Vcc)
初始状态电容器C1电压为Vcc ，故U6为0。A端加瞬间的低电平，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1开始放电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2>Vcc 、U6＜Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续放电；当6脚的电势增加为Vcc时， 3脚为0，7脚与地接通，电容器C1瞬间充电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2＞Vcc、U6＜Vcc ，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)
2.门电路单稳态电路
(1)或非门组成单稳态电路
图4电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)
A端加瞬间的高电平，F2＝0，电容器C开始充电，B＝0，F1＝1；A端加低电平时，F2继续保持为低电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝1，F1＝0，F2＝1。故F2保持一段时间的低电平，该电路具有延时的功能。
(2)与非门组成单稳态电路
图5电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)
A端加瞬间的低电平，F2＝1，电容器C开始充电，B＝1，F1＝0；A端加高电平，F2继续保持为高电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝0，F1＝1，F2＝0，故F2保持一段时间的高电平，该电路具有延时的功能。
二、555振荡电路
1.利用Vcc充电、7脚放电
图6电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)
初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝0，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1开始充电，V2、V6电势增加，当V2＝V6＝Vcc时，3脚为0，7脚与地接通，电容器C1开始放电，V2，V6电势降低；当V2＝V6＝Vcc时，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1又开始充电。如此循环，3脚输出矩形波信号。
2.利用3脚充电、放电
图7电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)
初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝0，3脚输出1，电容器C1开始充电，V2，V6增加；当V2＝V6＝Vcc时，3脚输出0，电容器C1开始放电；当V2＝V6＝Vcc时，3脚输出1，电容器C1又开始充电。如此循环，3脚输出矩形波信号。V2，V6的波动范围为Vcc～Vcc。
3.利用3脚充电、放电
图8电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)
初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝Vcc，3脚为0，C1开始充电，V2，V6开始减小；当V2＝V6＝Vcc时，3脚为1，C1开始放电，V2、V6开始增加；当V2＝V6＝Vcc时，3脚为0，C1又开始充电。如此循环，3脚输出矩形波信号。V2、V6波动范围为Vcc～Vcc。
三、门电路振荡电路
1.与非门构成
2.或非门构成
3.与非门组成的可控多谐振荡电路
当A端＝1时，振荡器工作，输出端F输出方波；当A端＝0时，振荡器不工作，输出端F＝0。
4.或非门组成的可控多谐振荡电路
当A端＝0时，振荡器工作，输出端F输出方波；当A端＝1时，振荡器不工作，输出端F＝1。
四、比较器振荡电路
1.图15电路的工作原理：
初始状态电容器C不带电，Ic输出1，电容器C开始充电，V－增加；当V－＝Vcc时，Ic输出0，电容器C开始放电，V－减小；当V－＝Vcc时，Ic输出1，电容器又开始充电。如此循环，Ic输出矩形波信号。V－的波动范围为：Vcc～Vcc。
2.图16电路的工作原理：
初始状态电容器C不带电(V－＝Vcc)，Ic输出0，电容器C开始充电，V－减小；当V－＝Vcc时，Ic输出1，电容器开始放电，V－增加；当V－＝Vcc时，Ic输出0，电容器又开始充电。如此循环，Ic输出矩形波信号。V－的波动范围为：Vcc～Vcc。
1.(2023·6月浙江选考)小明设计了如图所示的测试电路，用于测试二极管功能是否正常。测试时，将待测二极管连接到P1、P2端口，VD1用于指示待测二极管是否正常。请完成以下任务：
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
(1)将待测二极管的两端与P1、P2分别正向和反向连接，进行正接测试和反接测试。表示待测二极管功能正常的现象为(单选)________；
A.正接和反接时VD1均闪烁
B.正接时VD1闪烁，反接时不发光
(2)测试电路中能决定VD1闪烁频率的元件有(多选)________；
A.R1 B.R2
C.C1 D.C2
(3)小明在二极管测试电路的启发下，又设计了如图所示的比较器测试电路，图中R4～R5，当图中双刀双掷开关S切换时，将1、2端的信号或2、3端的信号分别输入到比较器进行测试。比较器功能正常的情况下，开关S切换到1、2端时出现(单选)________的现象；开关S切换到2、3端时出现(单选)________的现象；
A.VD1、VD2交替闪烁
B.VD1不闪烁、VD2闪烁
C.VD1、VD2同步闪烁
D.VD1闪烁、VD2不闪烁
(4)小明想用(3)中已测功能正常的IC1构成电路，实现原有电路的测试功能。请在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
2.(2024·1月浙江选考)小明设计了如图所示的台灯调光模型电路，其工作原理为：通过调节Rp滑动端的位置来改变振荡电路中NE555输出高电平的持续时间，从而改变灯的亮度。高电平时间变长低电平时间变短时，台灯变亮，反之变暗。请完成以下任务：
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
(1)电路通电后正常工作，Rp向下调节时VD2将________(A.变亮；B.变暗)；
(2)下列关于振荡频率的分析中正确的是(单选)________；
A.减小C1的值，振荡频率变低
B.Rp的调节不会改变振荡频率
C.减小C2的值，振荡频率变高
D.增大R1的值，振荡频率变高
(3)为了驱动更大功率的灯，小明针对虚线框中缺少的电路，设计了下列方案，其中可行的是(多选)________(全选对得分)；
(4)小明想用门电路代替555集成电路设计振荡电路，实现原有电路功能。请在虚线框中用1个电位器和2个二极管将电路补充完整。
3.(2024·6月浙江选考)小明针对走廊吸顶灯的控制，先设计了如图所示的光控模型电路，天黑时发光二极管VD1发光。请完成以下任务：
(1)小明搭建了电路并通电测试，发现VD1始终不发光，可能的原因是(单选)________；
A.RG断路 B.R1阻值过小
C.R3阻值过大
(2)小明希望天黑有人经过时VD1发光，离开时延时熄灭。于是采用人体感应模块重新设计了如图所示的电路。当模块检测到人体热辐射信号时，持续输出高电平，反之输出低电平。若要使延时的时间变长，合理的措施有(多选)________(全选对得分)；
A.调小RP B.增大C1的值
C.增大R5的值 D.减小R6的值
(3)为了控制走廊吸顶灯，小明对下图虚线框中缺少的电路进行设计。要求三极管采用共发射极接法，下列设计方案中合理的是(多选)________(全选对得分)；
(4)小明想用555集成电路重新设计本题(2)中的电路，实现原有电路的功能。请在下图虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
1.(2024·4月台州二模)如图a所示为小明设计的一款自行车尾灯，安装在自行车坐垫下方，夜晚可警示他人，保障骑行人的安全。图 b是电路原理图，初始状态电容都未充电，请完成以下任务。
(1)闭合K，第一次短按按钮S1后，发光二极管LED的状态为(单选)____________。第二次长按按钮S1后，发光二极管LED的状态为(单选)____________；
A.常亮
B.闪烁
C.闪烁一段时间后熄灭
D.常亮一段时间后熄灭
(2)当LED工作在闪烁状态时，提高闪烁频率的方法有(多选)________；(全对得分)
A.增大C1 B.减小C2
C.Rp2触点下移 D.增大C3
E.Rp2触点上移
(3)小明在电路测试中遇到多种故障，以下关于故障的分析，正确的是(单选)________；
A.LED始终不亮，原因可能是C3断路
B.二极管D1短路，可能造成LED先闪烁一段时间，然后熄灭
C.闭合K，不管怎么按S1，LED均闪烁，原因可能是C1短路
D.二极管D2虚焊，可能造成继电器线圈击穿
(4)在一次电路测试中，小明不慎将555集成电路损坏，但暂时找不到新的555芯片。小明去仓库找到一些元器件(已经标在虚线框中)，请帮助小明在图c虚线框内连线，实现原电路相同功能。
2.(2024·4月嘉兴二模)如图所示是由555集电成路构成的定时器，按下SB(按一下后松开，下同)，定时器开始计时。请完成以下任务：
(1)按下SB，VD的状态是(单选)________；
A.VD发光，定时时间到后熄灭
B.VD熄灭，定时时间到后发光
(2)若要缩短定时的时间，下列措施中正确的是(多选)________；
A.减小C1 B.减小R2
C.增大R3 D.增大R1
(3)为了在定时过程中能取消计时，小马在原电路中增加了按钮SB1。下列电路中不能实现该功能的是(单选)________；
(4)小马准备用门电路代替555集成电路设计定时器，并能实现原有电路的定时功能。请你在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
3.(2024·4月宁波二模)小明设计了如图所示的“叮咚”双音电子门铃电路，采用遥控方式，按一下遥控器按钮，门铃即能发出“叮咚”声。红外接受模块用于接收遥控器信号。
(1)按下遥控按钮，红外接收模块1脚输出为(单选)________(A.高电平；B.低电平)；
(2)已知按住遥控按钮不放时的声音为“叮”声，则“咚”声的余音长短可以通过改变(单选)________的容量大小来改变(A.C1；B.C2；C.C3；D.C4)；
(3)关于上述电路的描述不正确的是(多选)________；
A.按一下遥控按钮，发出“叮咚叮咚……”的声音
B.按下遥控按钮时，4脚输入高电平
C.NE555的3脚出高电平，SP发声；3脚出低电平，SP不发声
D.电容C4的作用是延时
E.VD4的作用是保护三极管VT
(4)三极管VT损坏，小明手头只有两个NPN型三极管和一个电阻，想要实现原有电路功能，请在虚线框中完成设计将电路补充完整。
4.(2024·4月宁波10校)小明设计了如图所示的电压波动指示电路，Ui电压经常突然下降又马上恢复正常，这种情况发生时，指示灯VD会发光报警。请完成以下任务：
(1)555单稳态电路中，下列输出(Ut)波形与输入(Ui)波形关系中分析不合理的是(单选)________；
(2)若要调低电压下降的下限值，同时定时的时长不变，合理的措施是(单选)________；
A.R1调小，R2调小 B.R1调小，R2调大
C.R1调大，R2调小 D.R1调大，R2调大
(3)电压突然下降又马上恢复正常后，指示灯VD会保持点亮一段时间，影响指示灯VD发光报警时长的因素有(多选)________(全选对得分)；
A.R1 B.C1
C.R3 D.R5
(4)小明想用门电路代替555集成电路设计定时电路，实现原有电路功能。请在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
5.(2024·4月杭州二模)小明设计了如图a所示的呼吸灯电路，其工作原理为：通过调节Rp1和Rp2滑动端的位置来改变电路中NE555的2脚和6脚电位，使灯VD1和VD2的亮度始终变化。请完成以下任务：
图a
2脚 6脚 3脚 7脚
＜Vcc 任意 高电平 断开
＞Vcc ＜Vcc 保持 保持
＞Vcc ＞Vcc 低电平 接地
(1)当电路正常工作时，出现的现象为(单选)________，(A.VD1慢慢变亮时，VD2慢慢变暗；B.VD1慢慢变亮时，VD2也慢慢变亮)；
(2)将Rp1电阻调大时，下列分析正确的是(多选)________(选全对得分)；
A.VD1慢慢变亮的时间延长
B.VD2慢慢变亮的时间延长
C.VD1慢慢变暗的时间延长
D.VD2慢慢变暗的时间延长
(3)小明将555芯片的3脚用于输出，请在图b虚线框1中连接电路，使其达到同样的功能；
图b
(4)小明发现以上电路的现象为：VD2灯慢慢变亮的时间比慢慢变暗的时间要长，请在图c虚线框2中设计电路，调节Rp2能够让VD2慢慢变亮的时间和慢慢变暗的时间一样。
图c
6.(2024·3月9＋1联考)图a是小明家所在小区的人行出口示意图，图b是小明设计的配套控制电路。S1、S2均为按下闭合，松开断开，S3为转按钮开关。行人按下S1，栅栏门打开；打开至极限位置时，S2被碰闭合，延时一段时间t后自动关门；门关至极限位置，S3被碰，其触点转换，同时电磁门吸合(控制电路未画出)。请完成以下任务：
图a
图b
(1)要延长延时关门时间t，最合理的措施是(单选)________；
A.短接VD1 B.调大Rp1
C.换用容量大的电容C D.调大Rp2
(2)为优化信息交互效果，小明想增设LED发光提示电路，要求如下：开门途中仅绿色LED闪烁，其他灯不亮；关门途中黄色LED闪烁，其他灯不亮；门关好后仅红色LED常亮，其他灯不亮。请在虚线框1中选择合适端子连线，实现黄色LED仅在关门途中闪烁，其余时段不亮的功能；
图c
(3)图c中所用到的或非门应选用的集成块类型为(单选)________；
A.CMOS型 B.TTL型
C.二种类型均可
(4)搭接电路试验时，小明发现手头的继电器没有多组触点，决定用555(功能表见第5题)代替比较器，请在图d虚线框2中选择合适端子连线，实现原有电路功能。
图d
7.(2024·2月协作体)小明设计了如图a所示的过流保护电路。R6为检流电阻，当流过RL的电流过载时，供电回路将自动断电，LED发光报警。
图a
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
＜Vcc 任意 高电平 断开
＞Vcc ＜Vcc 保持 保持
＞Vcc ＞Vcc 低电平 接地
(1)选用合适的三极管，将图a虚线框1中的电路补充完整；
(2)若小明想要调小RL过载电流阈值，可以(多选)________；
A.调大R5 B.调小R5
C.调大R6 D.调小R6
(3)下列关于该电路的说法中，不正确的是(单选)________；
A.RL电流过载触发报警时，VT1工作在饱和状态
B.当LED处于发光状态时，2脚的电位可能为3 V
C.RL断电后，过一段时间，有可能重新通电
(4)小明在原有电路基础上，增加RL过压保护功能。当RL上端电压略大于6 V时，同样可以触发RL供电回路断电，其中三极管VT2工作在开关状态。为实现上述功能，请在图b的虚线框2中连接给定的元器件。
图b
8.(2024·4月天域联盟)如图所示是小明设计的红外线感应自动开闭的垃圾桶盖控制电路，当人手靠近桶盖时，红外传感器输出较短时间的低电平，延时器输出较长时间的高电平，流过电机的电流从“＋”到“－”，电机正转实现开盖，盖开到位时，电机停转。当延时器输出低电平时，电机反转实现关盖，盖关到位时，电机停转。其中S1、S2是限位开关，当桶盖接触到后开关断开，桶盖离开后，开关闭合。请完成以下任务：
(1)根据电路原理分析，桶盖关闭时断开的限位开关是(单选)________；
A.S1 B.S2
(2)请在虚线框内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件：1个NPN型三极管和1个PNP型三极管、2个电阻、2个普通二极管、2个继电器；
(3)小明设计了延时器的具体电路(虚线框内)，下列方案中可行的是(多选)________(全选对得分)；
(4)小明想给电路增加延时器输出高电平时无源蜂鸣器HA 发声，延时器输出低电平时无源蜂鸣器HA不发声的功能。请在虚线框中用1个电阻、1个瓷片电容(无极性电容)和1个普通二极管将电路补充完整。
9.(2023·10月江浙高中发展共同体)小明设计了如图所示的迎宾招财猫电路，三极管均工作在开关状态。当红外检测装置检测到有人时，电机M驱动招财猫的右手前后摆动一段时间表示欢迎。红外检测模块，检测到有人时输出高电平，无人时输出低电平。比较器功能：V＋>V－时输出＋Vcc，V＋(1)图中，R5＝2R7，闭合SW，检测到有人时，IC2“－”脚输入电位U2的U2－t图线最合理的是(单选)________；
(2)为了提高招财猫的右手摆动的频率，合理的调试手段是(多选)________；
A.调小C2 B.调小R5
C.调大R6 D.调小R7
(3)小明在通电调试电路时，发现招财猫的右手始终不动，故障原因可能是(多选)________；
A.R8阻值过大 B.C1虚焊
C.VT1发射结连焊 D.4脚接地
(4)小明在活动室搭建实验电路时发现没有负电源。小明重新设计了电路，实现原有电路的测试功能，要求使电容器C2上极板的电位约在2 V～4 V之间不断变动，R3＝2R4＝R5＝R7。请在虚线框内选择合适的元器件，将电路补充完整。
10.(2023·11月温州一模)如图a所示是小明设计的光控路灯电路，该电路不仅能控制灯泡L的亮灭，还能对其发光模式进行定时控制。灯泡L在定时电路的控制下，发光一定时间后能自动切换电路，从而降低灯泡功率，以提高使用寿命。请完成以下任务：
555逻辑功能表
2脚 6脚 3脚
＜Vcc 任意 高电平
＞Vcc ＜Vcc 保持
＞Vcc ＞Vcc 低电平
(1)根据电路原理分析，灯泡L以较高功率运行的时长，与下列元器件无关的是(单选)________；
A.Rp B.R5
C.C2 D.VD3
(2)电路试验中发现，在黑暗环境下灯泡一直保持低功率发光，可能的原因有(多选)________；
A.VD3在电路中反接 　　　　 B.C2在电路中短路
C.C2在电路中虚焊 　　　　 D.J1－2接成常闭触点
(3)小明打算利用全波桥式整流电路将交流电源Ui转变为直流电源，再通过电容C滤波后输出直流电为电路供电(如图b所示，输出直流电源上“＋”下“－”)。请在图b虚线框内画上二极管，帮助小明完成设计要求；
(4)小明焊接电路时发现IC1已损坏，决定使用功能正常的IC3替代IC1，实现原有电路的功能。请在图c虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
11.(2023·12月台州名校联盟)小明设计了如图所示鱼缸温度指示电路，要求在鱼缸有水且温度适宜时，发光二极管闪烁。其中RT为正温度系数热敏电阻，请完成以下任务：
(1)当鱼缸有水且温度适宜，发光二极管闪烁时，F点的电位高低为(单选)________；
A.高电位 B.低电位 C.无法判断
(2)小明发现有一个四二输入或非门芯片，请用此芯片在虚线框1中设计合理电路实现电路功能；
(3)当鱼缸有水且温度适宜时，以下说法正确的是(多选)________；
A.VD1与VD2同步发光，亮度一致
B.将水温下降超过下限后，VD2继续闪烁直至熄灭
C.增大Rp2可以使指示灯闪烁的温度范围减小
D.将水温上升超过上限后马上降温回正常温度，发光二极管继续闪烁
(4)小明发现电路虚线框2中与非门芯片损坏，小明用非门替代已设计部分电路，请在虚线框2中选择合适的元器件，将电路补充完整实现原有功能。
考向一
真题演练
1.(1)B　(2)ABC　(3)A　C
(4)如图所示
解析　(1)555和R1、R2、C1及电源构成了多谐振荡器，3脚输出1、0跳变的方波信号，考虑到P1始终接＋6 V，故待测二极管正接时VD1闪烁，反接时不发光。选B。
(2)3脚方波的1时长取决于C1(R1＋R2)，0时长取决于C1R2，1时长加0时长为闪烁周期，倒数即为频率，故选ABC，C2能增加电路的抗干扰能力，与VD1闪烁频率无关。
(3)开关S切换到1、2端时，555的输出和IC1的输出反相，VD1和VD2交替闪烁；开关S切换到2、3端时，555的输出和IC1的输出同相，VD1和VD2同步闪烁。故分别选A，C。
(4)接法如图，虚线框主要由一个分压电路、一个迟滞比较器和一个CR定时电路构成。为了便于解析，现假设R1、R2与R8均相等，工作过程如下：(初始状态：C1不带电)
①U－＜4 V(从0开始增加)时，比较器出1，电容器C1充电； U－＝4 V时，比较器出0，电容器C1开始放电；当U－＝2 V时，比较器出1，电容器C1又开始放电；重复以上过程，F端输出方波。
2.(1)A　(2)B　(3)CE
(4)见下图
解析　(1)Rp向下调节时，电容充电回路电阻增大，充电时间延长，3脚输出高电平的时间延长，所以发光二极管VD2变亮；
(2)如图所示的充放电回路。将Rp分成上下两部分，分别为Ra和Rb，充电时间为0.7(R1＋Ra)C1，放电时间为0.7RbC1，充放电时间之和为：0.7(R1＋Ra)C1＋RbC1＝0.7(R1C1＋RaC1＋RbC1)＝0.7[R1C1＋(Ra＋Rb)C1]＝0.7(R1C1＋RpC1)，调节Rp时，充放电时间之和不变，所以振荡频率不变；
(3)AB两个三极管组合，不管什么情况都不会导通，CE两个三极管组合等效为一个NPN型三极管，D两个三极管组合等效为一个PNP型三极管；
(4)非门输出提供一条充电回路和一条放电回路就能组成一个振荡电路，如答案几种情况。
3.(1)C　(2)BC　(3)AD　(4)见下图
解析　(1)A 选项 RG断路，VT1基极电流很大， VT1导通、VT2导通，灯亮；B选项R1阻值过小，VT1基极电流很大，VT1导通、VT2导通，灯亮；C选项R3阻值过大，VT2基极电流过小，VT2截止，VD1不发光。故选C。(2)延时的时长与电容的放电速度有关，增大放电回路上的电容和电阻，可以延长电容 的放电时间。故选BC。(3)要求采用共发射接法，非常经典的题目。A选项，当①处为高电平，三极管导通，继电器吸合，灯亮，合理；B选项是共集电极接法，不合理；C选项的继流二极管方向反了，不合理；E 选项，①处为高电平时，两个三极管都截止，不合理；D选项，①处为高电平时，左边三极管截止，右边三极管导通，继电器吸合，灯亮，合理。正确选项是 AD。(4)天黑有人时灯亮，3脚必须出1，根据555的引脚功能，此时2脚必须为 0(小于Vcc)；而与非门全1出0，所以只要将两个输入信号接至与非门的输入端，与非门的输出则接至 2 脚作为触发灯亮的信号即可； 当亮灯条件不符合时，与非门输出1，此时555的3脚需要保持1，才能实现灯的延时，而555在2脚高、6脚低时才能处于保持状态，由此可以想到通过电容充电来提高6脚电位，实现555从保持输出1到输出0的过渡；另外，当灯熄灭(3脚出0，7脚接地)后，为了能维持这种状态，可以通用7脚给电容放电，同时让6脚为0，555处于保持状态，由此想到将6脚与7脚连接，并通过电容器接地。具体连接方法见答案。
考向预测
1.(1)B　A　(2)BC　(3)C　(4)如图所示
解析　(1)闭合K。第一次短按按钮S1后(电流如图a)，此时A点高电平，B点低电平，V3导通，J－1吸合(形式自锁V3一直导通)，J－2断开，555电路进入振荡状态发光二极管LED的状态为闪烁；第二次长按按钮S1后(电流如图b)，电容C1充满电，此时A点高电平，B点高电平，V2导通，C点低电平，V3截止，J－1断开，J－2吸合，2、6脚低电平，3脚输出高电平，发光二极管LED的状态为常亮。
(2)555电路的振荡频率和R4、Rp2以及C2有关，为了提高闪烁频率，可以减小C2或者Rp2触点下移。
(3)A项如果C3断路，不影响5脚电位，电路可以正常工作；B项二极管D1短路，从第(1)小题可知不影响电路正常工作；C项如果C1短路，V2一直截止，V3在导通后可能一直导通，则555电路一直处于振荡。D项二极管D2用于保护三极管V3，如果虚焊，不可能造成继电器线圈击穿。
(4)此题用门电路替代555振荡电路，考虑功能的等效性，即J－2吸合时，LED灯要处于常亮状态，所以R5左端接在两个门电路之间。
2.(1)A　(2)AB　(3)B　(4)如图所示
或
3.(1)B　(2)A　(3)ACD
(4)如图所示
解析　(1)J1的线路是控制4脚，当J1吸合时，4脚为1，所以1脚输出为低电平时J吸合，选择B。
(2)J1闭合如图1充放电线路，此时发“叮”，J1断开时如图2充放电线路，此时发“咚”，“咚”的时间由放电路线C1－R4决定，所以选择A。
(3)A：按下如图1发“叮”，松开发“咚”，不会是叮咚叮咚；
B：按下遥控按钮，J吸合，4脚输入高电平，说法正确；
C：SP前面有电容器，直流信号SP不会发声，只有当3脚出振荡信号时，SP发声；
D：电容C4在SP之前，是耦合作用，与延时无关；
E：VD4是在J在断电时续流对VT起到保护作用，说法正确。
(4)输出为0时，J吸合，采用NPN，需要先用三极管共发射极接法接出非门电路，再接出三极管驱动继电器电路，如图3。
4.(1)D　(2)C　(3)AB
(4)如图所示
5.(1)A　(2)BC　(3)如图所示
(4)如图所示
方案一：
方案二：
方案三：
6.(1)C
(2)如图所示
(3)A
(4)如图所示
7.(1)如图所示
(2)BC　(3)A　(4)如图所示
8.(1)B　(2)如图所示
(3)BC　(4)如图所示
9.(1)B　(2)AB　(3)AC　(4)见下图
10.(1)D　(2)ACD　 (3)如图所示
(4)如图所示
解析　(1)从工作电路看，灯泡发光模式分为：低功率发光(J1吸合)和高功率发光(J1和J2均吸合)。IC1芯片电路是光暗→J1吸合，吸合时接通IC2电路，对C2进行充电。在充电过程中当V2，6(2)一直低功率发光，即IC1电路正常，IC2电路故障，J2无法吸合。
A：VD3反接无法放电，V2，6高电位J2释放；
B：C2短路，V2，6低电位J2吸合；
C：C2虚焊，视为断路，V2，6高电位J2释放(本质虚焊作为开关电容，电容值超小，闪充V2，6高电位J2释放)；
D：J1－2常闭，光暗时断开，IC2没电J2释放， 选ACD。
(3)全波桥式整流电路设计可先设定变压器的输出电位正负极，根据电流从正到负，利用二极管的单向导电，保证RL的电流从上到下即可。
(4)IC1是555芯片施密特触发器接法，有上下限的光控电路，输入与输出构成非门关系，所以电路设计先以比较器接出非门开关电路，再利用反馈电阻接入V＋，即可形成有保持的区间电路。
11.(1)A　(2)如图所示
(3)BD　(4)如图所示
解析　(1)虚线框2中是与非门组成的振荡电路，当与非门输入为高电平时才能振荡，所以当温度适宜发光二极管闪烁时，F点为高电平。
(2)如图所示。
。
(3)A.当鱼缸有水且温度适宜时，F＝1，虚线框2为振荡电路，VD1和VD2交替闪烁发光，亮度与电阻R3、R4有关。选项A错误。
B.将水温下降超过下限后F＝0，电容C1充电延时，使D点保持一段时间的高电平，振荡电路可以继续振荡一段时间，VD2继续闪烁。直至C1充电结束，此时D点为低电平，VD2熄灭。选项B正确。
C.增大Rp2，提高了a点电位，降低了b点电位，使上下限温度区间变大，即指示灯闪烁的温度范围变大。选项C错误。
D.将水温上升超过上限后F＝0，电容C1充电延时，使D点保持一段时间的高电平，振荡电路继续振荡，当电容充电延时结束前，马上降回正常温度F＝1，使振荡电路继续保持振荡，发光二极管继续闪烁。选项D正确。
(4)用非门替代已设计部分电路，实现原振荡电路的功能。如图所示，当F＝0时，二极管正向导通，A＝0，无法振荡。只有当F＝1时，二极管反向截止，此时A点会随着C2的充放电实现振荡。(共111张PPT)
考向一　延时、振荡电路
目 录
CONTENTS
核心精讲
01
真题演练
02
考向预测
03
核心精讲
1
一、单稳态延时电路
1.555单稳态电路
2.门电路单稳态电路
(1)或非门组成单稳态电路
图4电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)
A端加瞬间的高电平，F2＝0，电容器C开始充电，B＝0，F1＝1；A端加低电平时，F2继续保持为低电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝1，F1＝0，F2＝1。故F2保持一段时间的低电平，该电路具有延时的功能。
(2)与非门组成单稳态电路
图5电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)
A端加瞬间的低电平，F2＝1，电容器C开始充电，B＝1，F1＝0；A端加高电平，F2继续保持为高电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝0，F1＝1，F2＝0，故F2保持一段时间的高电平，该电路具有延时的功能。
二、555振荡电路
1.利用Vcc充电、7脚放电
2.利用3脚充电、放电
3.利用3脚充电、放电
三、门电路振荡电路
1.与非门构成
2.或非门构成
3.与非门组成的可控多谐振荡电路
当A端＝1时，振荡器工作，输出端F输出方波；当A端＝0时，振荡器不工作，输出端F＝0。
4.或非门组成的可控多谐振荡电路
当A端＝0时，振荡器工作，输出端F输出方波；当A端＝1时，振荡器不工作，输出端F＝1。
四、比较器振荡电路
真题演练
2
1.(2023·6月浙江选考)小明设计了如图所示的测试电路，用于测试二极管功能是否正常。测试时，将待测二极管连接到P1、P2端口，VD1用于指示待测二极管是否正常。请完成以下任务：
555集成电路功能表
(1)将待测二极管的两端与P1、P2分别正向和反向连接，进行正接测试和反接测试。表示待测二极管功能正常的现象为(单选)________；
A.正接和反接时VD1均闪烁
B.正接时VD1闪烁，反接时不发光
(2)测试电路中能决定VD1闪烁频率的元件有(多选)________；
A.R1 B.R2 C.C1 D.C2
(3)小明在二极管测试电路的启发下，又设计了如图所示的比较器测试电路，图中R4～R5，当图中双刀双掷开关S切换时，将1、2端的信号或2、3端的信号分别输入到比较器进行测试。比较器功能正常的情况下，开关S切换到1、2端时出现(单选)________的现象；开关S切换到2、3端时出现(单选)________的现象；
A.VD1、VD2交替闪烁
B.VD1不闪烁、VD2闪烁
C.VD1、VD2同步闪烁
D.VD1闪烁、VD2不闪烁
(4)小明想用(3)中已测功能正常的IC1构成电路，实现原有电路的测试功能。请在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
答案　(1)B　(2)ABC　(3)A　C (4)如图所示
解析　(1)555和R1、R2、C1及电源构成了多谐振荡器，3脚输出1、0跳变的方波信号，考虑到P1始终接＋6 V，故待测二极管正接时VD1闪烁，反接时不发光。选B。
(2)3脚方波的1时长取决于C1(R1＋R2)，0时长取决于C1R2，1时长加0时长为闪烁周期，倒数即为频率，故选ABC，C2能增加电路的抗干扰能力，与VD1闪烁频率无关。
(3)开关S切换到1、2端时，555的输出和IC1的输出反相，VD1和VD2交替闪烁；开关S切换到2、3端时，555的输出和IC1的输出同相，VD1和VD2同步闪烁。故分别选A，C。
(4)接法如图，虚线框主要由一个分压电路、一个迟滞比较器和一个CR定时电路构成。为了便于解析，现假设R1、R2与R8均相等，工作过程如下：(初始状态：C1不带电)
①U－＜4 V(从0开始增加)时，比较器出1，电容器C1充电； U－＝4 V时，比较器出0，电容器C1开始放电；当U－＝2 V时，比较器出1，电容器C1又开始放电；重复以上过程，F端输出方波。
2.(2024·1月浙江选考)小明设计了如图所示的台灯调光模型电路，其工作原理为：通过调节Rp滑动端的位置来改变振荡电路中NE555输出高电平的持续时间，从而改变灯的亮度。高电平时间变长低电平时间变短时，台灯变亮，反之变暗。请完成以下任务：
555集成电路功能表
(1)电路通电后正常工作，Rp向下调节时VD2将________(A.变亮；B.变暗)；
(2)下列关于振荡频率的分析中正确的是(单选)________；
A.减小C1的值，振荡频率变低
B.Rp的调节不会改变振荡频率
C.减小C2的值，振荡频率变高
D.增大R1的值，振荡频率变高
(3)为了驱动更大功率的灯，小明针对虚线框中缺少的电路，设计了下列方案，其中可行的是(多选)________(全选对得分)；
(4)小明想用门电路代替555集成电路设计振荡电路，实现原有电路功能。请在虚线框中用1个电位器和2个二极管将电路补充完整。
答案　(1)A　(2)B　(3)CE (4)见下图
解析　(1)Rp向下调节时，电容充电回路电阻增大，充电时间延长，3脚输出高电平的时间延长，所以发光二极管VD2变亮；
(2)如图所示的充放电回路。将Rp分成上下两部分，分别为Ra和Rb，充电时间为0.7(R1＋Ra)C1，放电时间为0.7RbC1，充放电时间之和为：0.7(R1＋Ra)C1＋RbC1＝0.7(R1C1＋RaC1＋RbC1)＝0.7[R1C1＋(Ra＋Rb)C1]＝0.7(R1C1＋RpC1)，调节Rp时，充放电时间之和不变，所以振荡频率不变；
(3)AB两个三极管组合，不管什么情况都不会导通，CE两个三极管组合等效为一个NPN型三极管，D两个三极管组合等效为一个PNP型三极管；
(4)非门输出提供一条充电回路和一条放电回路就能组成一个振荡电路，如答案几种情况。
3.(2024·6月浙江选考)小明针对走廊吸顶灯的控制，先设计了如图所示的光控模型电路，天黑时发光二极管VD1发光。请完成以下任务：
(1)小明搭建了电路并通电测试，发现VD1始终不发光，可能的原因是(单选)
________；
A.RG断路 B.R1阻值过小 C.R3阻值过大
(2)小明希望天黑有人经过时VD1发光，离开时延时熄灭。于是采用人体感应模块重新设计了如图所示的电路。当模块检测到人体热辐射信号时，持续输出高电平，反之输出低电平。若要使延时的时间变长，合理的措施有(多选)________(全选对得分)；
A.调小RP B.增大C1的值
C.增大R5的值 D.减小R6的值
(3)为了控制走廊吸顶灯，小明对下图虚线框中缺少的电路进行设计。要求三极管采用共发射极接法，下列设计方案中合理的是(多选)________(全选对得分)；
(4)小明想用555集成电路重新设计本题(2)中的电路，实现原有电路的功能。请在下图虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
555集成电路功能表
答案　(1)C　(2)BC　(3)AD　(4)见下图
解析　(1)A 选项 RG断路，VT1基极电流很大， VT1导通、VT2导通，灯亮；B选项R1阻值过小，VT1基极电流很大，VT1导通、VT2导通，灯亮；C选项R3阻值过大，VT2基极电流过小，VT2截止，VD1不发光。故选C。(2)延时的时长与电容的放电速度有关，增大放电回路上的电容和电阻，可以延长电容 的放电时间。故选BC。
考向预测
3
1.(2024·4月台州二模)如图a所示为小明设计的一款自行车尾灯，安装在自行车坐垫下方，夜晚可警示他人，保障骑行人的安全。图 b是电路原理图，初始状态电容都未充电，请完成以下任务。
(1)闭合K，第一次短按按钮S1后，发光二极管LED的状态为(单选)________。第二次长按按钮S1后，发光二极管LED的状态为(单选)________；
A.常亮 B.闪烁
C.闪烁一段时间后熄灭 D.常亮一段时间后熄灭
(2)当LED工作在闪烁状态时，提高闪烁频率的方法有(多选)________；(全对得分)
A.增大C1 B.减小C2 C.Rp2触点下移 D.增大C3
E.Rp2触点上移
(4)在一次电路测试中，小明不慎将555集成电路损坏，但暂时找不到新的555芯片。小明去仓库找到一些元器件(已经标在虚线框中)，请帮助小明在图c虚线框内连线，实现原电路相同功能。
答案　(1)B　A　(2)BC　(3)C　(4)如图所示
解析　(1)闭合K。第一次短按按钮S1后(电流如图a)，此时A点高电平，B点低电平，V3导通，J－1吸合(形式自锁V3一直导通)，J－2断开，555电路进入振荡状态发光二极管LED的状态为闪烁；第二次长按按钮S1后(电流如图b)，电容C1充满电，此时A点高电平，B点高电平，V2导通，C点低电平，V3截止，J－1断开，J－2吸合，2、6脚低电平，3脚输出高电平，发光二极管LED的状态为常亮。
(2)555电路的振荡频率和R4、Rp2以及C2有关，为了提高闪烁频率，可以减小C2或者Rp2触点下移。
(3)A项如果C3断路，不影响5脚电位，电路可以正常工作；B项二极管D1短路，从第(1)小题可知不影响电路正常工作；C项如果C1短路，V2一直截止，V3在导通后可能一直导通，则555电路一直处于振荡。D项二极管D2用于保护三极管V3，如果虚焊，不可能造成继电器线圈击穿。
(4)此题用门电路替代555振荡电路，考虑功能的等效性，即J－2吸合时，LED灯要处于常亮状态，所以R5左端接在两个门电路之间。
2.(2024·4月嘉兴二模)如图所示是由555集电成路构成的定时器，按下SB(按一下后松开，下同)，定时器开始计时。请完成以下任务：
(1)按下SB，VD的状态是(单选)________；
A.VD发光，定时时间到后熄灭
B.VD熄灭，定时时间到后发光
(4)小马准备用门电路代替555集成电路设计定时器，并能实现原有电路的定时功能。请你在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
答案　(1)A　(2)AB　(3)B　(4)如图所示
或
3.(2024·4月宁波二模)小明设计了如图所示的“叮咚”双音电子门铃电路，采用遥控方式，按一下遥控器按钮，门铃即能发出“叮咚”声。红外接受模块用于接收遥控器信号。
(4)三极管VT损坏，小明手头只有两个NPN型三极管和一个电阻，想要实现原有电路功能，请在虚线框中完成设计将电路补充完整。
答案　(1)B　(2)A　(3)ACD (4)如图所示
解析　(1)J1的线路是控制4脚，当J1吸合时，4脚为1，所以1脚输出为低电平时J吸合，选择B。
(2)J1闭合如图1充放电线路，此时发“叮”，J1断开时如图2充放电线路，此时发“咚”，“咚”的时间由放电路线C1－R4决定，所以选择A。
(3)A：按下如图1发“叮”，松开发“咚”，不会是叮咚叮咚；
B：按下遥控按钮，J吸合，4脚输入高电平，说法正确；
C：SP前面有电容器，直流信号SP不会发声，只有当3脚出振荡信号时，SP发声；
D：电容C4在SP之前，是耦合作用，与延时无关；
E：VD4是在J在断电时续流对VT起到保护作用，说法正确。
(4)输出为0时，J吸合，采用NPN，需要先用三极管共发射极接法接出非门电路，再接出三极管驱动继电器电路，如图3。
4.(2024·4月宁波10校)小明设计了如图所示的电压波动指示电路，Ui电压经常突然下降又马上恢复正常，这种情况发生时，指示灯VD会发光报警。请完成以下任务：
(2)若要调低电压下降的下限值，同时定时的时长不变，合理的措施是(单选)________；
A.R1调小，R2调小 B.R1调小，R2调大
C.R1调大，R2调小 D.R1调大，R2调大
(3)电压突然下降又马上恢复正常后，指示灯VD会保持点亮一段时间，影响指示灯VD发光报警时长的因素有(多选)________(全选对得分)；
A.R1 B.C1 C.R3 D.R5
(4)小明想用门电路代替555集成电路设计定时电路，实现原有电路功能。请在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
答案　(1)D　(2)C　(3)AB (4)如图所示
5.(2024·4月杭州二模)小明设计了如图a所示的呼吸灯电路，其工作原理为：通过调节Rp1和Rp2滑动端的位置来改变电路中NE555的2脚和6脚电位，使灯VD1和VD2的亮度始终变化。请完成以下任务：
图a
(1)当电路正常工作时，出现的现象为(单选)________，(A.VD1慢慢变亮时，VD2慢慢变暗；B.VD1慢慢变亮时，VD2也慢慢变亮)；
(2)将Rp1电阻调大时，下列分析正确的是(多选)________(选全对得分)；
A.VD1慢慢变亮的时间延长
B.VD2慢慢变亮的时间延长
C.VD1慢慢变暗的时间延长
D.VD2慢慢变暗的时间延长
(3)小明将555芯片的3脚用于输出，请在图b虚线框1中连接电路，使其达到同样的功能；
图b
(4)小明发现以上电路的现象为：VD2灯慢慢变亮的时间比慢慢变暗的时间要长，请在图c虚线框2中设计电路，调节Rp2能够让VD2慢慢变亮的时间和慢慢变暗的时间一样。
图c
答案　(1)A　(2)BC　(3)如图所示
(4)如图所示
方案一：
方案二：
方案三：
6.(2024·3月9＋1联考)图a是小明家所在小区的人行出口示意图，图b是小明设计的配套控制电路。S1、S2均为按下闭合，松开断开，S3为转按钮开关。行人按下S1，栅栏门打开；打开至极限位置时，S2被碰闭合，延时一段时间t后自动关门；门关至极限位置，S3被碰，其触点转换，同时电磁门吸合(控制电路未画出)。请完成以下任务：
图a
图b
(1)要延长延时关门时间t，最合理的措施是(单选)________；
A.短接VD1 B.调大Rp1
C.换用容量大的电容C D.调大Rp2
(2)为优化信息交互效果，小明想增设LED发光提示电路，要求如下：开门途中仅绿色LED闪烁，其他灯不亮；关门途中黄色LED闪烁，其他灯不亮；门关好后仅红色LED常亮，其他灯不亮。请在虚线框1中选择合适端子连线，实现黄色LED仅在关门途中闪烁，其余时段不亮的功能；
图c
(3)图c中所用到的或非门应选用的集成块类型为(单选)________；
A.CMOS型 B.TTL型 C.二种类型均可
(4)搭接电路试验时，小明发现手头的继电器没有多组触点，决定用555(功能表见第5题)代替比较器，请在图d虚线框2中选择合适端子连线，实现原有电路功能。
图d
答案　(1)C
(2)如图所示
(3)A
(4)如图所示
7.(2024·2月协作体)小明设计了如图a所示的过流保护电路。R6为检流电阻，当流过RL的电流过载时，供电回路将自动断电，LED发光报警。
图a
555集成电路功能表
(4)小明在原有电路基础上，增加RL过压保护功能。当RL上端电压略大于6 V时，同样可以触发RL供电回路断电，其中三极管VT2工作在开关状态。为实现上述功能，请在图b的虚线框2中连接给定的元器件。
图b
答案　(1)如图所示
(2)BC　(3)A　(4)如图所示
8.(2024·4月天域联盟)如图所示是小明设计的红外线感应自动开闭的垃圾桶盖控制电路，当人手靠近桶盖时，红外传感器输出较短时间的低电平，延时器输出较长时间的高电平，流过电机的电流从“＋”到“－”，电机正转实现开盖，盖开到位时，电机停转。当延时器输出低电平时，电机反转实现关盖，盖关到位时，电机停转。其中S1、S2是限位开关，当桶盖接触到后开关断开，桶盖离开后，开关闭合。请完成以下任务：
(1)根据电路原理分析，桶盖关闭时断开的限位开关是(单选)________；
A.S1 B.S2
(2)请在虚线框内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件：1个NPN型三极管和1个PNP型三极管、2个电阻、2个普通二极管、2个继电器；
(3)小明设计了延时器的具体电路(虚线框内)，下列方案中可行的是(多选)________
(全选对得分)；
(4)小明想给电路增加延时器输出高电平时无源蜂鸣器HA 发声，延时器输出低电平时无源蜂鸣器HA不发声的功能。请在虚线框中用1个电阻、1个瓷片电容(无极性电容)和1个普通二极管将电路补充完整。
答案　(1)B　(2)如图所示
(3)BC　(4)如图所示
9.(2023·10月江浙高中发展共同体)小明设计了如图所示的迎宾招财猫电路，三极管均工作在开关状态。当红外检测装置检测到有人时，电机M驱动招财猫的右手前后摆动一段时间表示欢迎。红外检测模块，检测到有人时输出高电平，无人时输出低电平。比较器功能：V＋>V－时输出＋Vcc，V＋(1)图中，R5＝2R7，闭合SW，检测到有人时，IC2“－”脚输入电位U2的U2－t图线最合理的是(单选)________；
(2)为了提高招财猫的右手摆动的频率，合理的调试手段是(多选)________；
A.调小C2 B.调小R5
C.调大R6 D.调小R7
(3)小明在通电调试电路时，发现招财猫的右手始终不动，故障原因可能是(多选)________；
A.R8阻值过大 B.C1虚焊
C.VT1发射结连焊 D.4脚接地
(4)小明在活动室搭建实验电路时发现没有负电源。小明重新设计了电路，实现原有电路的测试功能，要求使电容器C2上极板的电位约在2 V～4 V之间不断变动，R3＝2R4＝R5＝R7。请在虚线框内选择合适的元器件，将电路补充完整。
答案　(1)B　(2)AB　(3)AC　(4)见下图
10.(2023·11月温州一模)如图a所示是小明设计的光控路灯电路，该电路不仅能控制灯泡L的亮灭，还能对其发光模式进行定时控制。灯泡L在定时电路的控制下，发光一定时间后能自动切换电路，从而降低灯泡功率，以提高使用寿命。请完成以下任务：
555逻辑功能表
(2)电路试验中发现，在黑暗环境下灯泡一直保持低功率发光，可能的原因有(多选)
________；
A.VD3在电路中反接 B.C2在电路中短路
C.C2在电路中虚焊 D.J1－2接成常闭触点
(3)小明打算利用全波桥式整流电路将交流电源Ui转变为直流电源，再通过电容C滤波后输出直流电为电路供电(如图b所示，输出直流电源上“＋”下“－”)。请在图b虚线框内画上二极管，帮助小明完成设计要求；
(4)小明焊接电路时发现IC1已损坏，决定使用功能正常的IC3替代IC1，实现原有电路的功能。请在图c虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整。
答案　(1)D　(2)ACD　 (3)如图所示
(4)如图所示
(2)一直低功率发光，即IC1电路正常，IC2电路故障，J2无法吸合。
A：VD3反接无法放电，V2，6高电位J2释放；
B：C2短路，V2，6低电位J2吸合；
C：C2虚焊，视为断路，V2，6高电位J2释放(本质虚焊作为开关电容，电容值超小，闪充V2，6高电位J2释放)；
D：J1－2常闭，光暗时断开，IC2没电J2释放， 选ACD。
(3)全波桥式整流电路设计可先设定变压器的输出电位正负极，根据电流从正到负，利用二极管的单向导电，保证RL的电流从上到下即可。
(4)IC1是555芯片施密特触发器接法，有上下限的光控电路，输入与输出构成非门关系，所以电路设计先以比较器接出非门开关电路，再利用反馈电阻接入V＋，即可形成有保持的区间电路。
11.(2023·12月台州名校联盟)小明设计了如图所示鱼缸温度指示电路，要求在鱼缸有水且温度适宜时，发光二极管闪烁。其中RT为正温度系数热敏电阻，请完成以下任务：
(1)当鱼缸有水且温度适宜，发光二极管闪烁时，F点的电位高低为(单选)________；
A.高电位 B.低电位 C.无法判断
(2)小明发现有一个四二输入或非门芯片，请用此芯片在虚线框1中设计合理电路实现电路功能；
(3)当鱼缸有水且温度适宜时，以下说法正确的是(多选)________；
A.VD1与VD2同步发光，亮度一致
B.将水温下降超过下限后，VD2继续闪烁直至熄灭
C.增大Rp2可以使指示灯闪烁的温度范围减小
D.将水温上升超过上限后马上降温回正常温度，发光二极管继续闪烁
(4)小明发现电路虚线框2中与非门芯片损坏，小明用非门替代已设计部分电路，请在虚线框2中选择合适的元器件，将电路补充完整实现原有功能。
答案　(1)A　(2)如图所示
(3)BD　(4)如图所示
解析　(1)虚线框2中是与非门组成的振荡电路，当与非门输入为高电平时才能振荡，所以当温度适宜发光二极管闪烁时，F点为高电平。
(2)如图所示
(3)A.当鱼缸有水且温度适宜时，F＝1，虚线框2为振荡电路，VD1和VD2交替闪烁发光，亮度与电阻R3、R4有关。选项A错误。
B.将水温下降超过下限后F＝0，电容C1充电延时，使D点保持一段时间的高电平，振荡电路可以继续振荡一段时间，VD2继续闪烁。直至C1充电结束，此时D点为低电平，VD2熄灭。选项B正确。
C.增大Rp2，提高了a点电位，降低了b点电位，使上下限温度区间变大，即指示灯闪烁的温度范围变大。选项C错误。
D.将水温上升超过上限后F＝0，电容C1充电延时，使D点保持一段时间的高电平，振荡电路继续振荡，当电容充电延时结束前，马上降回正常温度F＝1，使振荡电路继续保持振荡，发光二极管继续闪烁。选项D正确。
(4)用非门替代已设计部分电路，实现原振荡电路的功能。如图所示，当F＝0时，二极管正向导通，A＝0，无法振荡。只有当F＝1时，二极管反向截止，此时A点会随着C2的充放电实现振荡。

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