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专题22　逻辑电路分析
【基础巩固篇】
1.下图中，三极管V1和V2工作于开关状态，A和B为输入信号，F为输出信号，则该图的逻辑关系可转化为(　　)
2.如图所示是一种晶体管逻辑门的内部模拟电路图，下列逻辑门中与电路图匹配的是(　　)
3.如图为有源蜂鸣器报警实验电路。设初始状态为S1、S2 均闭合，以下分析正确的是(　　)
A.打开S2，蜂鸣器发声
B.打开S1，蜂鸣器发声
C.打开S2后重新闭合S2，蜂鸣器发声
D.打开S2，再打开S1，蜂鸣器发声
4.如图所示是小明设计的逻辑电路，当电路正常运行时，以下情况不会出现的是(　　)
A.当S2打向c时，无论S1打向a，还是打向b，VD2和VD3的亮灭状态都相同
B.当S2打向c时，无论S1打向a，还是打向b，VD1都导通
C.当S2打向d时，无论S1打向a，还是打向b，VD2和VD3都灭
D.当S2打向d时，无论S1打向a，还是打向b，VD2都亮，VD3都灭
5.如图所示的电路。下列分析中正确的是(　　)
A.KA、KB、KC都闭合时，V1、V2都发光
B.KA、KB、KC都断开时，V1、V2都发光
C.KA、KB闭合KC断开时，V1发光、V2不发光
D.KA、KB闭合KC断开时，V1不发光、V2发光
6.如图所示电路中，信号输入端ABCD可输入数字信号“1”或“0”。下列关于电路功能的描述中正确的是(　　)
A.当开关S1和S2都闭合时，没有信号组合能使LED发光
B.当开关S1和S2都断开时，只有当B输入“1”时才能使LED发光
C.当开关S1闭合S2断开时，LED是否发光与输入信号D无关
D.当开关S1断开S2闭合时，只要输入端有“1”输入LED就能发光
7.如图所示的电路，初始状态下按钮开关S1和S2闭合。下列关于该电路分析错误的是(　　)
A.初始状态下，发光二极管L1熄灭，L2亮起
B.开关S2断开，S1无论闭合还是断开，发光二极管的状态都不发生变化
C.发光二极管L1和L2有可能同时亮或同时熄灭
D.保持S2闭合，断开S1，发光二极管L1亮起；闭合S1，L1熄灭
　　　　　　　　　　　　　　　　
8.如图所示的光控灯实验电路，S按下时接通，松开后断开，下列电路分析中正确的是(　　)
A.V1集电极虚焊会导致电路功能无法实现
B.发光二极管LED1和LED2总是一个灭一个亮
C.LED2发光时，按动S不会改变发光二极管的发光情况
D.S断开，光线先变弱再变强，发光二极管的发光情况不变
9.(2023·5月温州)如图所示是小明设计的土壤湿度区间指示电路，下列分析中不正确的是(　　)
A.土壤湿度在正常范围内时V3发光
B.V4发光表示干燥
C.两灯均发光时表示湿度太大
D.适当调大Rp2，上下限指示湿度区间被调大
10.如图所示电路，开关S1、S2控制V3是否发光，两三极管工作在开关状态，初始时，S1、S2均闭合。下列分析中正确的是(　　)
A.仅断开S1，V3不发光
B.仅断开S2，V3发光
C.先断开S1，再断开S2，V3不发光
D.先断开S2，再断开S1，V3不发光
【能力提升篇】
1.如图a所示是由两个与非门组成的基本RS触发器电路，当输入端加载如图b所示的信号时，在0～12秒时间段内，D1点亮的总时长约为(　　)
A.4秒 B.5秒
C.6秒 D.7秒
2.下列由三极管和电阻构成的四个电路，其中A、B是输入，F是输出，能实现“或非”功能的是(　　)
3.如图所示逻辑电路，为了实现S＝0时F＝B，S＝1时F＝A，图中方框处应当选用(　　)
4.如图所示为断线式报警电路，由于某种因素碰断防盗线AB后能发声报警。下列分析中正确的是(　　)
A.电路中HA为无源蜂鸣器
B.报警后将防盗线重新接好，可停止报警
C.按住电键SB不松开，此时碰断防盗线不会发声报警
D.若搭接电路时C1虚焊，此时碰断防盗线不会发声报警
5.普通的电子称显示价格的最小单位是“分”。小明同学设计了一个四舍五入电路，能自动对电子称显示的“分”值作四舍五入处理，如图1所示为一个模拟四舍五入的电路，当数值大于等于五时，LED灯发光，否则不发光。I1、I2、I3、I4为二进制数位的四个输入端，十进制与二进制的转化表如图2。I1、I2、I3、I4与C1、C2、C3、C4的对应关系正确的是(　　)
图1
N C4 C3 C2 C1
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
图2
A.C1、C2、C3、C4 B.C4、C2、C1、C3
C.C4、C2、C3、C1 D.C1、C3、C2、C4
6.如图所示是李明搭建的空气湿度控制电路，可将湿度控制在上下限之间，RS1、RS2为负特性湿敏电阻，下列选项分析正确的是(　　)
A.继电器J释放时加湿器加湿
B.当空气湿度介于上下限之间时，LED发光
C.将Rp1调大，可将下限湿度调低
D.若上限湿度偏高，可将Rp2适当调小
7.如图所示的实验电路，关于实验现象不正确的是(　　)
A.按下SB2，灯泡T1亮，灯泡T2不亮
B.按下SB1，灯泡T1亮，灯泡T2不亮
C.同时按下SB1和SB2，灯泡T1和T2均不亮
D.先按下SB1后松开，再按下SB2，灯泡T1和T2均不亮
8.如图所示是小明用集成逻辑门芯片设计的水质探测仪，用探头检测水的纯净度，根据指示灯的亮灭情况可推测水质情况。已知纯净的水电阻很大，有杂质的水电阻很小。下列分析中不正确的是(　　)
A.小明选用的这块芯片为CMOS型
B.当水质非常纯净时，红灯亮，绿灯不亮
C.红灯和绿灯可能同时亮
D.该电路实现了模拟信号与数字信号的转换
9.如图所示发光二极管控制电路(开关S1、S2按下时接通，松开时断开)，初始状态时V2不发光。下列分析中正确的是(　　)
A.按下S1时V2发光，松开S1后V2不发光
B.按下S2时V2发光，松开S2后V2不发光
C.按下S1松开后V2发光，按下S2松开后V2不发光
D.按下S1松开后V2不发光，按下S2松开后V2发光
10.小明设计了如图所示的故障检测电路，A点为检测信号输入端，当检测到故障信号时，发光二极管LED点亮，下列分析中合理的是(　　)
A.A点低电平为故障信号
B.检测到故障信号并排除后，LED保持点亮
C.检测到故障时，按下St后LED熄灭
D.调试时发现LED不够亮，可通过增大R3来提高其亮度
11.如图所示是简易水质探测仪电路图，将探头插在水中，根据V1、V2发光情况判断水质情况。已知水中杂质越多电阻越小，闭合S，检测水质。关于该电路，下列分析不正确的是(　　)
A.电路中集成门电路应为CMOS电路
B.水质纯净，杂质很少时，V1发光
C.V1、V2可能同时发光
D.向下调节Rp滑动触点，水中杂质含量检测上限升高
12.如图所示的简易水质检测电路，a、b 两点是检测探头。纯净的水电阻大，有杂质的水电阻小。当 a、b 之间的水的水质非常纯净，杂质很多或者介于前面两者之间对应的发光二极管会发光指示。下列分析中，正确的是(　　)
A.V3、V4 的正极是模拟信号
B.V5不发光时，V5正极的电位是 0 V
C.水质非常纯净时，V2 不发光
D.水质介于非常纯净和杂质很多之间时V5发光
专题22　逻辑电路分析
基础巩固篇
1.B
2.C　[给图中的各三极管标上数字(如图所示)，四个三极管之间的关系是：当V1或V2有一个导通时，V3和V4均导通，F输出为0；当当V1和V2都截止时，V3导通V4截止，F输出为1；当AB输入1时V1V2导通，当AB输入0时V1V2截止；所以输入AB和输出F的逻辑可以简单概况为：当AB有一个输入1时F输出为0；当AB全部输入0时F输出为1，所以答案选C或非门。(也可以将真值表代入写出表达式)]
3.D　4.B　5.C
6.B　[如图所示。
当开关S1闭合，X＝1；当开关S2闭合，Y＝0；当开关S1和S2都断开时，a＝b＝d＝0，F＝B，只有当B输入“1”时才能使LED发光。]
7.C　[S1闭合A＝1，断开A＝0；S2闭合B＝1，断开B＝0。真值表如图。
A B F1 F2
0 0 1 1
0 1 0 1
1 0 1 1
1 1 1 0
A.初始状态，S1和S2闭合，即A＝1，B＝1，F1＝1，F2＝0，所以Q＝0，Q＝1；所以L1熄灭，L2亮，答案正确；B.开关S2断开，B＝0；只要B＝0，F1＝1，F2＝1，RS触发器处于保持状态；所以S1无论闭合还是断开，Q和Q状态保持不变，答案正确；C.因为F1和F2不可能同时为0，发光二极管L1和L2不可能同时亮或同时熄灭，答案错误；D.保持S2闭合，即B＝1；断开S1，即A＝0，F1＝0，F2＝1即Q＝1，发光二极管L1亮起；闭合S1，即A＝1，F1＝1，F2＝0即Q＝0，L1熄灭，答案正确。]
8.D　[当S断开时V1和V2均截止，A点电势VA为1，此时如光线暗，则VE为1，V3截止，VF为0，VG为0，VB为1，VC为1，VD为0，所以LED2亮，LED1灭，当光线变亮时，VE变为0，V3导通，VF变为1，但此时VC为1，VD为0，VG仍为0，所以还是保持LED2亮，LED1灭。由此可知D正确；A中V1集电极虚焊，则V1的发射结还可以起作用，当S闭合时V2的基极为高电势，V2可以导通，而当S断开时相当于V2基极悬空从而导致V2截止，故仍能实现电路原有的功能，A错误；当S闭合时，V1、V2均导通，此时VA为0，则VC为0，VD为1，当光线暗时，VE为1，三极管V3截止，VF为0，则VG为0，所以LED1和LED2都不亮，B错误；C中LED2发光则VG为0，VC为1，此时如闭合S则VA变为0，VC也变为0，那么LED2就熄灭了，C错误。]
9.C　[A.V3发光，见蓝色信号，则A为0，B为1，说明湿度在正常范围内；B.V4发光，见红色信号，则AB均为1，Rs很大，说明很干燥；C.从图看出，V3和V4是不可能同时发光的，该选项说法错误；D.若调小Rp2到0，测没有区间，故调大Rp2，区间调大了。]
10.D　[A项，仅断开S1时，A＝1，B＝1，C＝1，V3发光；B项，仅断开S2时，A＝0，B＝0，C＝0，V3不发光；C项，先断开S1，A＝1，B＝1，C＝1，再断开S2，A＝1，B＝0，C保持1，V3发光；D项，先断开S2，A＝0，B＝0，C＝0，再断开S1，A＝1，B＝0，C保持0，V3不发光，所以答案选D。]
能力提升篇
1.B
2.B　[AC两个选项中三极管为PNP型三极管，基极低电位导通；BD两个选项中三极管为NPN型三极管，基极高电位导通。对比三极管导通和截止两个状态，AB两选项在三极管导通时F点电位更低，三极管都截止时F点电位更高；CD两选项在三极管导通时F点电位更高，三极管都截止时F点电位更低。所以，A项有0出0，全1出1，为“与”逻辑关系；B项有1出0，全0出1，为“或非”逻辑关系；C项有0出1，全1出0，为“与非”逻辑关系；D项有1出1，全0出0，为“或”逻辑关系。]
3.C　[当S＝0时逻辑电路中三个与门的输出分别是0，AB，B；当S＝1时逻辑电路中三个与门的输出分别是A，AB，0；A选项输入与输出是与的逻辑；B选项输入与输出是与非的逻辑；C选项输入与输出是或的逻辑；D选项输入与输出是或非的逻辑；要实现S＝0时F＝B，S＝1时F＝A的功能答案选C。]
4.C　[A选项，HA前面没有振荡电路，因此为有源蜂鸣器，错误；B选项，断线后，报警，重新接好，触发器输入为00，为保持状态，因此不会停止报警，错误；C选项，SB按住不松开，断线后，触发器输入为11，则输出为00，V1截止，不会报警，正确；D选项C1虚焊，断线后，S＝1，R＝0，Q＝1，报警，错误。]
5.C
6.C　[初始状态，C＝1，D＝0，湿度大于上限，A＝0，由于D＝0，所以B＝0；触发器处于保持状态；初始状态，C＝0，D＝1，湿度大于上限，A＝0，由于D＝1，所以B＝1；此时D＝0，无法满足条件；由上面假设可知湿度由小变大的过程中，A点电位变化为1－0－0，B点电位变化为0－0－1，D点电位为1－保－0，继电器J吸合时，加湿器加湿，A错误；当空气湿度介于上下限之间时，无法判断D输出是高电平还是低电平，所以无法确定LED是否发光，B错误；Rp1调大，RS1更大，因此下限湿度调低，C正确；上限湿度偏高，则将Rp2调大，D错误。]
7.A
8.B　[A选项：TTL的电源电压5 V，CMOS是3 V～18 V，此芯片的电源电压是4.5 V，所以是CMOS。B选项：此芯片是非门逻辑，非两次等于输入信号没变，绿灯是电源指示灯，接入电路S闭合时等会亮，水中有杂质电阻小探头输入低电平时红灯亮，说法错误；C选项：电源接通，水中有杂质时红灯绿灯都亮，说法正确；D选项：水中的杂质含量可以渐变，探头检测的电阻大小也是渐变，芯片的输出是突变的1和0信号，灯只有亮和不亮两个状态，实现了模拟信号与数字信号的转换，说法正确。]
9.C
10.B　[电路分析：IC2和IC3构成与非门触发器，触发信号为“0”，即信号A为“1”时触发LED亮，信号B为“0”时复位LED灯灭。A.如图，触发LED亮，A点为高电平；B.故障排除，触发器输入为非触发信号，LED保持亮，选项正确；C.IC2和IC3前面输入全是触发信号“0”时，输出由IC2的输入决定，即LED亮；D.输出为数字信号，若三极管处于放大状态，亮度由R2决定，若三极管处于饱和状态，亮度由R3决定。]
11.D　[A项，COMS的逻辑电平范围比较大(5 V～15 V)，TTL只能在5 V下工作所以电路中集成门电路应为CMOS电路；B项，水质纯净，杂质很少时，探头间阻值大，与门输出高电平，或非门输出低电平，V1亮，V2不亮。C项，当与门和或非门同时输出高电平时(即杂质适中时)V1、V2可能同时发光。D项，向下调节Rp滑动触点，触点电位降低，与门更易出低电平，水中杂质含量检测下限降低。]
12.D

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