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考点17B-----控制电路设计名校素养提升练
班级 姓名 得分
1. （2023.2江南十校）如图所示是小明设计的光控插座电路，当用手电筒使VP受到短暂的光照时，继电器吸合，J一2闭合，插座(XS)通电。VP受到长时间光照时，继电器释放，J一2断开，插座(XS)失电。请根据要求完成下列各题。
小明想采用一块四二输入或非门芯片改装电路，使其依旧拥有原有功能，请你在虚线框内将电路补充完整
2.（2022.05温州三模）以下是小明设计的水箱缺水自动加水实验电路(图a)，他想把该电路改进成水位控制和有清浊度检测功能的电路。请完成以下问题:
（1）当加水至低水位线时，水泵停止工作，为实现低于低水位线自动加水，到低水位线后能继续加水，请选择合适电子元器件，并补充完成图b虚框1中部分电路
（2根据任务目标，小明完成了图 c 电路设计：水位下限为基本蓄水要求，水箱水位达到水位上限线停止加水；加水过程中，用光敏电阻 Rg 检测进水管（进水管透明材料制作）水质，变浑浊了也停止加水，请在虚框 2 中用同种逻辑门完成电路连接；
3. （2022.05精诚联盟）小明发现文印室老师每次印完试卷后要把一堆试卷搬到试卷存放点，由于距离比较远且试卷较重，比较辛苦，他打算设计一个小车来运输这些试卷，如图 a所示，电路如图
b 所示，工作过程是：当小车到达文印室装卷平台处时，干簧管 RS1 导通，干簧管
RS2 断开，小车上安装了压力传感器 RL（随着压力变大，阻值变小），若检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路将控制电机正向转动（电流由“+”向“-”流），使小车驶向试卷存放处；当小车到达试卷存放处时，干簧管RS1断开，干簧管 RS2 导通，电机停止转动，小车停下等待卸货；当压力传感器 RL 检测到试卷被卸完后，控制电路将控制电机反向转动，使小车返回文印教室。请根据描述，完成下列任务：
（1）请用逻辑门设计虚线框 1 位置的电路，实现题目功能，要求电路简单
（2）小明在调试电路时，发现电路存在问题，当小车运到试卷存放处时，一拿试卷，小车就往文印教室方向行驶，为解决该问题，请用一个 NPN 型三极管和一个电阻完成虚线框 2 的电路设计。
4. （2022.02百校联考）物联网的高速发展带动通信模块(如 5G 通信模块)的需求不断上升，现有的车载通信模块仅在一定的温度范围内才能够具有良好的性能表现。如图 a 所示为小明设计的某通信模块温度控制电路，采用加热制冷装置将模块温度控制在 20℃附近。已知加热制冷装置由热电效应显著的 P 型半导体及 N 型半导体构成，当电流方向从“N”到“
P”，吸热使模块温度下降，当电流方向从“P”到“N”，放热使温度上升。已知用于检测模块温度的 Rt1 为负温度系数热敏电阻，请完成以下任务：
为了节约能源，小明在原电路基础上增加了电源控制模块，如图 b 所示。只有通信模块的周围环境温度<10℃或者>40℃时，电源控制模块才会对模块温度控制电路供电。已知负温度系数热敏电阻Rt2 和 Rt3 分别用于检测环境温度上限和下限，加热制冷装置对周围环境温度的影响忽略不计，请使用教材上的逻辑门帮小明将虚线框 2 中的电路补充完整，要求电路简单；
5.（2022.03超级全能生A卷）如图所示为小明设计的疫苗冷链运输恒温控制电路。当温度高于上限温度时，继电器吸合制冷器开始制冷，当温度低于下限温度时，继电器断开制冷器停止制冷。甲图中 RT 为正温度系数热敏电阻，Ve1、Ve2为同一芯片上的两个比较器。比较器的功能：当 V+＞V－时输出高电平，当 V+＜V－时输出低电平。请完成以下任务：
（1）小明手头上有一块四 2 输入或非门集成芯片，请你帮助小明用最少的逻辑门实现电路的控制要求并将逻辑电路画在图甲虚线框 1 中；
（2）小明发现手头没有比较器芯片。最终打算用 555 芯片代替部分电路，请在乙图虚线框
2 中将电路补充完整，以实现电路原有功能。
6. （2022.03宁波十校）如图所示是一款安装在窗框上的防盗报警电路。当开关 S 合上，只要晚上窗户被打开，干簧管触点分开，扬声器 SP 持续报警，发光二极管 LED2 闪烁。请根据描述和电路图完成下列任务：
调试过程中发现晚上窗户被打开报警，再次关上就停止报警，不能有效防盗，现需要对电路进行改进，实现开关 S 闭合后，晚上窗户被打开后再次关上，LED2 与扬声器 SP 仍能持续声光报警，请在虚线框 1 和虚线框 2（选用其中一个三极管即可）中完成电路连线。
7.（2022.03温州二模）小明在通用技术课上设计了如图 a 所示的温度控制实验电路。热敏电阻 Rt 检测环境温度，V1、V2 分别表示排风扇、制冷机的运行状态(点亮表示启动，否则不启动)。温度控制功能要求如下表所示,最终将环境温度稳定在 20～30℃之间。其中比较器的功能为：V+＞V-时输出高电平，V+根据功能要求，完成虚框 1 处电路的连线
8.（2022.04杭州二模）如图所示是小明设计的大棚内部温度控制电路，当温度高于上限值时，通风扇M工作;当温度低于下限值时，通风扇M不工作。其中LM35是一款温度传感器，作用是直接将摄氏温度转换成数值等比的电压信号供后面电路使用。
小明在活动室搭建电路时发现没有或非门芯片并且只有一个比较器能正常使用，准备用二极管、NPN型三极管重新设计电路，实现同样的功能。小明画出了部分电路，请你在虚线框内用1个电阻和1个二极管补全电路;
9.（2022.04稽阳联考）如图所示是小明利用时间发生器（每到需要升旗或者降旗的设定的时间会输出一个持续一定时间的高电平，随后输出低电平）为学校设计的每周一升旗仪式使用的升旗控制系统：当到达升旗时间时，按下按键开关 S1（按下时接通，松开后立即弹起断开），电机正转实现升旗；当旗帜升至最高点，顶住旗杆顶部 S2 使之闭合，马达停止；当到达降旗时间时，电机反转实现自动降旗（降旗时间忽略不计）。请根据题目要求，完成以下任务：
根据题目要求选择合适的三极管填入虚线框 1 处；
10（2022.04金华十校）如图是小明设计的温、湿度控制电路。只有当室外的湿度在上、下限之间，且室外温度低于30℃时，电路能将室内温度控制在15℃到25℃之间;否则，加热丝始终不工作。已知Rt1和Rt2为相同型号热敏电阻，分别用于检测室内和室外温度。请完成下列任务:
（1）请你在虚线框内连线，实现电路；
（2）小明手头上只有一个发光二极管，不考虑 L1 和 L2 发光功能，请你在虚线框内用一个三极管代替L1 和 L2，实现原电路的温度控制功能。
11. （2022.04宁波二模）如图a是电机驱动的农田大棚卷膜机构，方便在大棚温度高时，利用电机将大棚的塑料薄膜卷起，部分电路如图b所示。电路功能:在白天，当传感器检测到大棚内温度高于上限时，可使相应继电器吸合，控制电机正转将塑料薄膜卷起，完全卷起后可自动断开限位开关使电极停转;当传感器检测到大棚内温度低于下限时，可使电机反转将塑料薄膜放下。天黑时，不管温度高低，均可使塑料薄膜处于放下状态。比较器的功能:当V+>V一时输出高电平，当V+位开关。请完成以下任务:
小明在测试电路时，发现二输入与非门故障，现准备用两个二极管、两个电阻和一个
PNP 三极管代替，要求三极管采用共发射极接法。请在下图虚线框 2 中完成电路连线，实现原有的控制功能。
12. 如图 a 所示，单向铁路上分段设置了一系列信号机，每台信号机的电路都相同，图中为第 n 台和第 n+1 台。用 V1 和 Rg1、V4 和 Rg2 分别检测动车是否通过第 n 台信号机、第 n+1 台信号机，通过时光线被挡住。当动车驶入第 n 路段，第 n 台信号机绿灯灭、红灯亮，禁止后方动车驶入第 n 路段；当动车驶出第 n 路段，第 n 台信号机绿灯亮、红灯灭，允许后车驶入第 n 路段。初始时各信号机均为绿灯。路段长度远大于动车长度。
调试中发现，发光二极管 V2 和 V3 亮度不够，小明准备加装两个灯泡，如图 b
所示。请你在虚线框中画出三极管驱动继电器工作的电路，要求三极管采用共发射极接法，并标注 J1和 J2。提供的元件有：2 个 NPN 三极管、2 个普通二极管、2 个电阻（10kΩ）和 2 个继电器（额定电压为 5V，吸合电压为 4V，线圈电阻 50Ω）。
13. (2022.05海宁市适应考)如图所示是小明设计的鱼缸水位控制及净化试验电路，用发光二极管 V1 和光敏电阻Rg 来检测水的清澈程度，用金属探头 a、b、c 检测水位。其中继电器 J1 工作表示控制过滤装置工作；继电器 J2 工作时，进水阀门打开，释放时，进水阀门关闭。IC 为电压比较器，V+>V-时输出高电平，V+下列电路可以对虚线框 1 中电路进行替换是（ ）
14. （2022.05浙江五校）小明发现自家蔬菜大棚在湿度低且温度高，以及湿度高且温度低这两种情况下都会不利蔬菜生长，因此设计了如图报警电路，湿敏电阻湿度越高，电阻越小。在上述不利于蔬菜生长的情况时亮红灯，其它情况亮绿灯。根据电路图和功能要求完成下列任务。
小明发现芯片的一个或非逻辑模块无法使用，准备用二极管、电阻和 555 芯片重新设计电路，实现同样的功能。小明画出了部分电路，请你在虚线框内完成剩余部分电路的设计。
【参考答案】
1. 【答案】
2. 【答案】
（2）
3. 【答案】（1）
（2）
4. 【答案】
5. 【答案】（1）
（2）
6. 【答案】
7.
8. 【答案】
9. 【答案】
10. 【答案】
（2）
11. 【答案】
12. 【答案】
13.C
14. 【答案】

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