苏教版(2019) 选择性必修1《电子控制技术》 第五章 课时9 复杂电路分析与设计(选学) 课件(共107张PPT)+学案

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苏教版(2019) 选择性必修1《电子控制技术》 第五章 课时9 复杂电路分析与设计(选学) 课件(共107张PPT)+学案

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课时9 复杂电路分析与设计(选学)
任务一 探究复杂电路分析的方法
电路分析的一般步骤如下:
1.将复杂电路拆分成若干个模块电路。
2.对每个模块电路进行分析。
3.将各模块电路联系起来综合分析。
任务二 探究复杂电路设计的方法
电路设计中逻辑电路设计最常见,逻辑电路设计的方法如下:
1.真值表法
(1)列真值表;
(2)写逻辑表达式;
(3)画逻辑电路图。
2.逻辑表达式法
(1)根据逻辑关系直接写逻辑表达式;
(2)画逻辑电路图。
重难点 分析、设计开环电子控制系统电路
例1 (2020·1月浙江选考)小明去大田港旁边的东方湖游玩,看到当大田港水位明显高于东方湖水位时,管理人员就将进水闸门打开,让大田港的清水注入东方湖;当东方湖的水位上涨到与大田港水位相同或大田港的水变浑时,就关闭闸门。回来后小明设计了如图所示的进水闸门控制实验电路,用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测水的清澈程度,用水位差检测传感器的触点d1与d2、d3的接触状态,反映大田港水位与东方湖水位的变化状态。普通二极管和三极管均为硅管。IC为电压比较器,V+>V-时输出高电平,V+(1)当水的清澈度下降时,V2集电极电位________(在A.下降;B.上升;C.不变中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)当水清澈时,水位差检测传感器触点d1与d2接触,V6发光;触点d1与d3接触,V7发光;触点d1与d2、d3均不接触,V6、V7保持原来的发光状态。当水变浑时,无论d1处于什么位置,都是V7发光。请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框位置的电路,实现上述功能;
(3)小明对设计好的电路进行调试,发现水变浑时V6没有熄灭,V7也不发光。以下调整措施中不起作用的是________(在A.减小R5;B.减小R4;C.减小R2中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(4)小明准备用两个继电器来控制电机的正转和反转,当V6发光时,电机正转(流过电机的电流由“+”到“-”),当V7发光时,电机反转(流过电机的电流由“-”到“+”),请在虚线框位置设计电机的控制电路,并标明J1、J2,要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有: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(每个继电器只有2个常开触点)。
变式训练1 如图a所示是小明设计的房间湿度控制系统电路。要求当室内有人时:若湿敏电阻检测到房间湿度太低时,系统启动电动喷雾器M1给房间增加湿度;若检测到房间湿度太高时,系统启动通风机M2来降低房间湿度;若检测到房间湿度不高也不低时,通风机M1、M2都不启动。若室内无人时,系统停止工作。他想利用微波雷达探测模块来采集室内有无人的信号,图中IC为微波雷达探测模块,当探测到有人时,IC输出高电平,否则输出低电平。请根据要求完成下列各题。
图a
(1)当房间内的湿度既不是很高也不是很低的时候,LED1和LED2亮灭情况(单选)________;
A.LED1和LED2都亮 B.LED1和LED2都灭
C.LED1亮、LED2灭 D.LED1灭、LED2亮
(2)请你用5个或非门设计虚线框位置的逻辑电路图,实现电路功能;
图b
(3)若增大R3的阻值,关于上下限湿度设定值调节的说法正确的是(单选)________;
A.上限湿度调高,下限湿度也调高
B.上限湿度调低,下限湿度也调低
C.上限湿度调高,下限湿度调低
D.上限湿度调低,下限湿度调高
(4)系统工作一段时间后,三极管Q2损坏,小明准备用PNP型三极管代替,请根据电路功能完成下列虚线框中电路连线,要求连接成共发射极接法。
图c
例2 (2020·7月浙江选考)如图a所示是希罗自动门的控制原理示意图。小明应用通用技术教材中的知识,对该自动门的控制装置进行改造。用光敏电阻检测白天还是晚上,用热敏电阻检测祭坛是否点火,用电机驱动轴3正转或反转实现庙门的开启或关闭,用干簧管检测开门和关门的极限位置。如图b所示是小明设计的部分电路,其控制要求:仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门;V3是电路运行指示灯,只要通电就一直发光;V2发光代表开门过程(电机正转),V1发光代表关门过程(电机反转)。比较器的功能:当V+>V-时输出高电平,当V+(1)热敏电阻应该选用________(在A.正温度系数热敏电阻;B.负温度系数热敏电阻中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)虚线框1处缺少一个逻辑门,请从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的,将逻辑符号画在虚线框1中;
(3)门完全打开或完全关闭时,相应的干簧管闭合,V1、V2均不发光,只有V3发光。请完成虚线框2中的电路连线,以实现该功能;
(4)为了防止因意外熄火或点火导致错误动作,小明修改了控制要求:白天点火后V2发光,意外熄火,V2仍然发光;晚上熄火后V1发光,意外点火,V1仍然发光。小明重新设计了控制电路(不考虑接通电源时V1、V2的发光状态和门开、关到位时电机如何停止),请在图c完成虚线框中的电路连线,实现上述功能。
例3 (2023·1月浙江选考)如图所示是小明设计的具有快慢充功能的电池充电电路。E是充满电压为1.5 V的充电电池,快慢充转换的基准电压设定为1.42 V。当电池快充到1.42 V后,转换为慢充;两个发光二极管分别指示快充和慢充状态。请完成以下任务:
(1)根据电路原理分析,快充状态指示灯是(单选)________;
A.VD1 B.VD2
(2)小明搭建了电路并通电测试,当IC1的输出为低电平时,VD1、VD2同时发光,无法正确指示快充与慢充状态,可能的原因有(多选)________;
A.R1阻值偏大 B.R1阻值偏小
C.R4阻值偏小 D.R4阻值偏大
(3)小明在对题图电路的测试中发现电池充满后还保持充电状态,可能会造成安全隐患,于是决定改进电路,使电池充到1.5 V后能自动停止充电。小明画出了部分电路,请在虚线框中连接给定的元器件,将电路补充完整;
(4)小明还发现电源电压波动时,会导致快慢充转换的基准电压也发生波动。为了稳定基准电压,需要在题图的基础上进行改进,请在虚线框中连接给定的元器件(二极管为硅管),将电路补充完整。
1.小马参观了农业园区的蔬菜大棚(图a所示)后,决定为家中的蔬菜大棚设计湿度指示电路和温度控制电路。请完成以下任务:
(1)如图b是小马设计的湿度指示电路。Rs为负系数湿敏电阻(湿度越大,电阻越小)。当湿度处于上下限之间时,V2发光;当湿度高于上限或低于下限时V1发光。请在虚线框1中完成元件的连线,以实现上述要求。
(2)小马准备调低上限湿度,则应该将(单选)________;
A.Rp1触点上移 B.Rp1触点下移
C.Rp2触点上移 D.Rp2触点下移
(3)如图c是小马设计的温度控制电路。Rt为负系数热敏电阻。Rp4控制下限温度,Rp3控制上限温度。当大棚内温度大于28 ℃时,V3、V4都发光,表示风机高速运转;当温度处于18 ℃和28 ℃之间时,V3不发光,V4发光,表示风机低速运转;当温度小于18 ℃时,V3、V4都不发光,表示风机停止运转。请在虚线框2中用不多于3个“2输入与非门”画出其电路,以实现上述要求。
(4)用继电器驱动风机(风机串接调速器后低速运转),下列电路不正确的是(多选)________。
2.小明设计了洒水车的实验电路,要求当传感器检测到地面温度高或地面灰尘多时,V2发光,表示洒水车开始洒水,请完成以下任务:
图a
(1)当A输入高电平B输入低电平时,LED发光现象为(单选)________;
A.V1发光 B.V2发光
C.V1、V2均发光 D.V1、V2均不发光
(2)用热敏电阻Rt检测温度(温度增大阻值减小),用灰尘电阻Rh检测灰尘的多少(灰尘多阻值减小),要实现上述控制功能,图a虚线框处正确的输入回路是(单选)________;
(3)小明想实现如下表中的功能,请在虚线框2中利用逻辑门将电路补充完整。
温度(输入B) 灰尘(输入A) M1(主水泵电机) M2(辅水泵电机)
高 多 工作 工作
高 少 工作 不工作
低 多 工作 不工作
低 少 不工作 不工作
(4)为了防止传感器检测到短暂的无灰尘路段,导致水泵忽开忽停,增加M1的延时喷水功能,请在虚线框3中连接给定的元器件,将电路补充完整,实现应有功能。
3.为响应能源“双控”政策,小明用所学的通用技术知识设计了控制空调工作的简易电路,如图a所示,当室外温度高于3 ℃时,空调始终不工作;当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,空调开始工作,室温升至16 ℃时,空调停止工作。继电器吸合时,空调工作(工作电路未画出),Rt1和Rt2为负温度系数的热敏电阻,比较器的输入输出关系为:V+>V-,输出高电平;V+<V-,输出低电平,VT1工作在开关状态。请完成以下任务:
(1)当室外温度低于3 ℃时,A点为(单选)________;
A.高电平 B.低电平
C.无法确定
(2)为实现控制目的,请你帮助小明完成虚线框1内的连线设计;
(3)为实现控制目的,请你选择一个合适的三极管并接入虚线框2内的三个端口,要求三极管只有导通(饱和或放大)与截止两种状态;
(4)小明调试时发现,当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,无论教室有没有人,空调都会进入工作状态,于是他对原电路进行改进,添加人体检测器,如图b所示,只有当室内人数不少于6人时,空调才会工作,此时人体检测器输出高电平,否则输出低电平。请你用两个3输入与非门设计虚线框3内的电路,实现上述功能。
4.如图a所示是小明设计的水温自动控制电路。其中Rt是热敏电阻,A1、A2是电压比较器,当V+>V-时,输出高电平;V+(1)热敏电阻Rt为(单选)________;
A.正温度系数热敏电阻
B.负温度系数热敏电阻
(2)有关这个电路的分析,以下说法中错误的是(单选)________;
A.实际工作时发现加热器始终不工作,可能是R4阻值过大
B.当温度超过上限时,加热器仍然加热,可能是电压比较器A1损坏
C.若减小Rp的阻值,会调高上限水温和调低下限水温
D.调大R2的阻值,可以调低下限水温和调高上限水温
(3)使用一段时间后,原与非门芯片损坏,现手头只有或非门芯片,请在图b的虚线框1中用三个或非门连线,要求电路功能保持不变;
(4)小明对电路重新进行了设计,请在图c的虚线框2内用两个二极管连线,要求电路功能保持不变。
课时9 复杂电路分析与设计(选学)
案例导学厘清重难点
例1 (1)B (2)见解析 (3)A
(4)见解析
解析 (1)水的清澈度下降,V1的光照减弱,Rg的电阻变大,V2的基极电压变小,V2的集电极电位上升。
(2)水的浑浊度下降,V1的光照减弱,Rg的电阻变大,V2的基极电压变小,V2的集电极电位上升,即IC正高电平,IC输出高电平,B为高电平。
当水变浑时,无论d1处于什么位置,都是V7发光,根据触发器关系,可知B=1时,S=1;水清澈时,触点d1与d3接触,V7发光,此时A为高电平,B点低电平,可知A=1,B=0时,S=1,即S=A+B。
水清澈时,触点d1与d2接触,V6发光,此时C为高电平,则可知B=0,C=1时,R=1,即R=C。
水清澈时,触点d1与d2、d3均不接触,V6、V7保持原来的发光状态。此时A=0,B=0,C=0,S、R均为0。
INCLUDEPICTURE"Z624.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z624.tif" \* MERGEFORMATINET
验证:当B=1,C=1时,触发器输出全为1,V6,V7均不亮,不符合题意,
即B=1时,R=0,B与R连接需要如下图a所示。B=0,R=C,故本题答案如图b。
INCLUDEPICTURE"Z625.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z625.tif" \* MERGEFORMATINET
图a
INCLUDEPICTURE"Z626.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z626.tif" \* MERGEFORMATINET
图b
(3)水变浑浊时,无论d1处于什么位置,都是V7发光,此时B应为高电平。A选项,由二极管的电压钳位关系,减小R5对IC负的影响不大,故不起作用。B选项减小R4,UR4电压减小,IC正电压增大,IC输出高电平,B高。C选项减小R2,条件相同时,V2基极电压减小,V2的集电极电位上升,IC正电压增大,IC输出高电平,B高。
(4)V6发光时,电机正转,J1吸合。V7发光时,电机反转,J2吸合。
方案1:
INCLUDEPICTURE"Z627.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z627.tif" \* MERGEFORMATINET
方案2:
INCLUDEPICTURE"Z628.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z628.tif" \* MERGEFORMATINET
变式训练1 (1)C (2)
INCLUDEPICTURE"Z632.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z632.tif" \* MERGEFORMATINET
(3)C (4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z633.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z633.tif" \* MERGEFORMATINET
解析 (1)当房间内的湿度既不是很高也不是很低的时候,U4输出1、U5输出0,故LED1亮、LED2灭。
(2)写真值表
A B C F1 F2
0 0 0 0 1
0 0 1 1 1
0 1 0 0 1
0 1 1 × ×
1 0 0 0 1
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 0 0
INCLUDEPICTURE"Z634.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z634.tif" \* MERGEFORMATINET
写出逻辑表达式:F1=C=·
F2==+=
(3)R3调大,上限设定值变大,下限设定值变小,故选C。
(4)略。
例2 (1)A (2)(3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z640.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z640.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z641.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z641.tif" \* MERGEFORMATINET
解析 (1)(2)为方便叙述,假设上面的比较器为G1,下面的比较器为G2;读题:“仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门”“V2发光代表开门过程(电机正转)”,因此条件 有且仅有一种情况可以让V2发光。分析题干:
①白天时,光照增强,因此Rg电阻减小,B点电位为0;
②再反向分析:V2发光 G1出1,G2出0 G1的“+”为1,G2的“-”为0 F为1。
那这时候的问题就在于虚线框1中到底是什么门:
①先假设他是一个或门,那么就不满足题干“仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门”的要求——晚上不点火也一定能开门,因此排除或门;
②再看与(非)门,已经有一端(B端)为0,因此事实上只需要满足“白天”条件即可触发希罗门工作,扩大了题干范围,因此不满足题意,排除与(非)门;
③因此采用或非门(很好地满足了00才出1的功能),因此“点火” “温度上升,且A点为0”;
④得出结论:Rt为正温度系数热敏电阻,故选A。
(3)“门完全打开或完全关闭时,V1、V2均不发光,只有V3发光”,因此,门完全打开或完全关闭时,G1、G2均出0(V3要发光)。门完全打开时,G1出1,G2出0,此时需要将G1变为0,因此只需要将干簧管1的连接点连至C点即可,同理可得另外两个端口的连接。
(为方便叙述,假设图设4点分别为A、B、C、D)
INCLUDEPICTURE"Z642.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z642.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)由题干本意可得,电路需要满足一个自锁功能,因此首先想到输出端需要和输入端(“+”“-”相连),但是输入端本身不能悬空,需要有一个确定值,因此V3、V4的端口与比较器“-”相连。
INCLUDEPICTURE"Z643.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z643.tif" \* MERGEFORMATINET
例3 (1)B (2)AC
(3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z647.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z647.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z648.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z648.tif" \* MERGEFORMATINET
解析 (1)E的电压小于1.42 V时。V+的电位较低,比较器输出低电位,三极管VT1导通。三极管ce两极之间的电压较低,无法达到VD1导通时的电压,所以VD1不亮,所以VD2是快充指示灯。(2)若要VD1,VD2同时发光,则需要在比较器输出低电平时VT1的ce两极的电压大于VD1的导通电压,可以达到这两种状态的一是基极电阻较大,二是集电极电阻较小。所以本题选AC。(3)三极管可以用作开关。可以通过控制三极管基极的电位来调整Vcc的接通情况,所以应将三极管集电极和发射极分别接于虚线框中Vcc的断路处。由于E充满时要断电,所以应将E的正极引脚接到IC2的V-上与固定电位(Rp2的滑片)进行比较,将输出接于三极管的基极来控制三极管的通断。答案如图所示。
INCLUDEPICTURE"Z649.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z649.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)已知快慢充转换的基准电压设定为1.42 V。二极管具有钳位作用,二极管导通时两端的电压为0.7 V。所以为保证V-的电压为1.42 V,故应将三个二极管并联以获2.1 V的电压,再通过电位器和二极管并联来调节比较器V-的电位,使之稳定在1.42 V。答案如图所示。
INCLUDEPICTURE"Z650.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z650.tif" \* MERGEFORMATINET
随堂达标检测
1.(1)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z660.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z660.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)B (3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z661.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z661.tif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE"Z662.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z662.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)BC
2.(1)B (2)B
(3)
INCLUDEPICTURE"加27.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\加27.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)
INCLUDEPICTURE"Z667.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z667.tif" \* MERGEFORMATINET
3.(1)A (2)(3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z670.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z670.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z671.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z671.tif" \* MERGEFORMATINET
解析 (1)当室外温度低于3 ℃时,继电器吸合,VT2导通,VT2基极接低电平,那就要求VT1截止,VT1基极接高电平,所以A点为高电平。(2)当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,空调工作,VT1截止,VT2导通,A出高电平,B出低电平,R1和R2不变,它们组成的分压电路的输出②与①③比较。此时,①和③由于温度低,都出低电平,要实现A出高电平,①和④要相连,②和⑤要相连,要实现B出低电平,③和⑦要相连,②和⑥要相连。
INCLUDEPICTURE"Z672.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z672.tif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE"Z673.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z673.tif" \* MERGEFORMATINET
(3)第(2)题的连线解决了当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时空调开始加热的问题,以及室外温度高于3 ℃(VT1导通,VT2截止)空调停止工作的问题。但当室内温度高于10 ℃且低于16 ℃时空调保持加热,及室内温度高于16 ℃时空调停止加热的问题还没有解决。当空调工作时(B出低电平),需要三极管将⑦通过R3和地接通,因此需要PNP三极管,其中基极接R4,发射极接R3,集电极接地。若将三极管看作接通,可以将输出③的分压电路简化为下图形式。当B入低电平时,Rp1与R3及三极管并联,并联形成的新电路阻值下降,导致整体调节温度上升,原来是高于10 ℃就出低电平,现在就变成高于16 ℃才出低电平,实现了下限到上限的转变,从而能在室内温度高于10 ℃且低于16 ℃时让空调保持加热。
(4)当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,且当室内人数不少于6人时,空调才会工作;即只有当A为1,B为0,C为1时,F=0,则F=A,故可画出其逻辑电路图。
4.(1)A (2)C (3)
INCLUDEPICTURE"Z681.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z681.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)
INCLUDEPICTURE"Z682.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025(春)通用技术 苏教版 电子控制技术(浙)\\Z682.tif" \* MERGEFORMATINET(共107张PPT)
课时9 复杂电路分析与设计(选学)
第五章 电子控制系统的设计及其应用
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务一 探究复杂电路分析的方法
电路分析的一般步骤如下:
1.将复杂电路拆分成若干个模块电路。
2.对每个模块电路进行分析。
3.将各模块电路联系起来综合分析。
任务二 探究复杂电路设计的方法
电路设计中逻辑电路设计最常见,逻辑电路设计的方法如下:
1.真值表法
(1)列真值表;
(2)写逻辑表达式;
(3)画逻辑电路图。
2.逻辑表达式法
(1)根据逻辑关系直接写逻辑表达式;
(2)画逻辑电路图。
案例导学厘清重难点
2
重难点 分析、设计开环电子控制系统电路
例1 (2020·1月浙江选考)小明去大田港旁边的东方湖游玩,看到当大田港水位明显高于东方湖水位时,管理人员就将进水闸门打开,让大田港的清水注入东方湖;当东方湖的水位上涨到与大田港水位相同或大田港的水变浑时,就关闭闸门。回来后小明设计了如图所示的进水闸门控制实验电路,用发光二极管V1和光敏电阻Rg来检测水的清澈程度,用水位差检测传感器的触点d1与d2、d3的接触状态,反映大田港水位与东方湖水位的变化状态。普通二极管和三极管均为硅管。IC为电压比较器,V+>V-时输出高电平,V+(1)当水的清澈度下降时,V2集电极电位______(在A.下降;B.上升;C.不变中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)当水清澈时,水位差检测传感器触点d1与d2接触,V6发光;触点d1与d3接触,V7发光;触点d1与d2、d3均不接触,V6、V7保持原来的发光状态。当水变浑时,无论d1处于什么位置,都是V7发光。请你用不超过四个2输入或非门设计虚线框位置的电路,实现上述功能;
(3)小明对设计好的电路进行调试,发现水变浑时V6没有熄灭,V7也不发光。以下调整措施中不起作用的是________(在A.减小R5;B.减小R4;C.减小R2中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(4)小明准备用两个继电器来控制电机的正转和反转,当V6发光时,电机正转(流过电机的电流由“+”到“-”),当V7发光时,电机反转(流过电机的电流由“-”到“+”),请在虚线框位置设计电机的控制电路,并标明J1、J2,要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有: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(每个继电器只有2个常开触点)。
答案 (1)B (2)见解析 (3)A (4)见解析
解析 (1)水的清澈度下降,V1的光照减弱,Rg的电阻变大,V2的基极电压变小,V2的集电极电位上升。
(2)水的浑浊度下降,V1的光照减弱,Rg的电阻变大,V2的基极电压变小,V2的集电极电位上升,即IC正高电平,IC输出高电平,B为高电平。
当水变浑时,无论d1处于什么位置,都是V7发光,根据触发器关系,可知B=1时,S=1;水清澈时,触点d1与d3接触,V7发光,此时A为高电平,B点低电平,可知A=1,B=0时,S=1,即S=A+B。
水清澈时,触点d1与d2接触,V6发光,此时C为高电平,则可知B=0,C=1时,R=1,即R=C。
水清澈时,触点d1与d2、d3均不接触,V6、V7保持原来的发光状态。此时A=0,B=0,C=0,S、R均为0。
验证:当B=1,C=1时,触发器输出全为1,V6,V7均不亮,不符合题意,
即B=1时,R=0,B与R连接需要如下图a所示。B=0,R=C,故本题答案如图b。
图a
图b
(3)水变浑浊时,无论d1处于什么位置,都是V7发光,此时B应为高电平。A选项,由二极管的电压钳位关系,减小R5对IC负的影响不大,故不起作用。B选项减小R4,UR4电压减小,IC正电压增大,IC输出高电平,B高。C选项减小R2,条件相同时,V2基极电压减小,V2的集电极电位上升,IC正电压增大,IC输出高电平,B高。
(4)V6发光时,电机正转,J1吸合。V7发光时,电机反转,J2吸合。
方案1:
方案2:
变式训练1 如图a所示是小明设计的房间湿度控制系统电路。要求当室内有人时:若湿敏电阻检测到房间湿度太低时,系统启动电动喷雾器M1给房间增加湿度;若检测到房间湿度太高时,系统启动通风机M2来降低房间湿度;若检测到房间湿度不高也不低时,通风机M1、M2都不启动。若室内无人时,系统停止工作。他想利用微波雷达探测模块来采集室内有无人的信号,图中IC为微波雷达探测模块,当探测到有人时,IC输出高电平,否则输出低电平。请根据要求完成下列各题。
图a
(1)当房间内的湿度既不是很高也不是很低的时候,LED1和LED2亮灭情况(单选)________;
A.LED1和LED2都亮 B.LED1和LED2都灭
C.LED1亮、LED2灭 D.LED1灭、LED2亮
(2)请你用5个或非门设计虚线框位置的逻辑电路图,实现电路功能;
图b
(3)若增大R3的阻值,关于上下限湿度设定值调节的说法正确的是(单选)________;
A.上限湿度调高,下限湿度也调高 B.上限湿度调低,下限湿度也调低
C.上限湿度调高,下限湿度调低 D.上限湿度调低,下限湿度调高
(4)系统工作一段时间后,三极管Q2损坏,小明准备用PNP型三极管代替,请根据电路功能完成下列虚线框中电路连线,要求连接成共发射极接法。
图c
答案 (1)C (2)
(3)C (4)如图所示
解析 (1)当房间内的湿度既不是很高也不是很低的时候,U4输出1、U5输出0,故LED1亮、LED2灭。
(2)写真值表
例2 (2020·7月浙江选考)如图a所示是希罗自动门的控制原理示意图。小明应用通用技术教材中的知识,对该自动门的控制装置进行改造。用光敏电阻检测白天还是晚上,用热敏电阻检测祭坛是否点火,用电机驱动轴3正转或反转实现庙门的开启或关闭,用干簧管检测开门和关门的极限位置。如图b所示是小明设计的部分电路,其控制要求:仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门;V3是电路运行指示灯,只要通电就一直发光;V2发光代表开门过程(电机正转),V1发光代表关门过程(电机反转)。比较器的功能:当V+>V-时输出高电平,当V+(1)热敏电阻应该选用________(在A.正温度系数热敏电阻;B.负温度系数热敏电阻中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)虚线框1处缺少一个逻辑门,请从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的,将逻辑符号画在虚线框1中;
(3)门完全打开或完全关闭时,相应的干簧管闭合,V1、V2均不发光,只有V3发光。请完成虚线框2中的电路连线,以实现该功能;
(4)为了防止因意外熄火或点火导致错误动作,小明修改了控制要求:白天点火后V2发光,意外熄火,V2仍然发光;晚上熄火后V1发光,意外点火,V1仍然发光。小明重新设计了控制电路(不考虑接通电源时V1、V2的发光状态和门开、关到位时电机如何停止),请在图c完成虚线框中的电路连线,实现上述功能。
答案 (1)A (2)(3)如图所示
(4)如图所示
解析 (1)(2)为方便叙述,假设上面的比较器为G1,下面的比较器为G2;读题:“仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门”“V2发光代表开门过程(电机正转)”,因此条件 有且仅有一种情况可以让V2发光。分析题干:
①白天时,光照增强,因此Rg电阻减小,B点电位为0;
②再反向分析:V2发光 G1出1,G2出0 G1的“+”为1,G2的“-”为0 F为1。
那这时候的问题就在于虚线框1中到底是什么门:
①先假设他是一个或门,那么就不满足题干“仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门”的要求——晚上不点火也一定能开门,因此排除或门;
②再看与(非)门,已经有一端(B端)为0,因此事实上只需要满足“白天”条件即可触发希罗门工作,扩大了题干范围,因此不满足题意,排除与(非)门;
③因此采用或非门(很好地满足了00才出1的功能),因此“点火” “温度上升,且A点为0”;
④得出结论:Rt为正温度系数热敏电阻,故选A。
(3)“门完全打开或完全关闭时,V1、V2均不发光,只有V3发光”,因此,门完全打开或完全关闭时,G1、G2均出0(V3要发光)。门完全打开时,G1出1,G2出0,此时需要将G1变为0,因此只需要将干簧管1的连接点连至C点即可,同理可得另外两个端口的连接。
(为方便叙述,假设图设4点分别为A、B、C、D)
(4)由题干本意可得,电路需要满足一个自锁功能,因此首先想到输出端需要和输入端(“+”“-”相连),但是输入端本身不能悬空,需要有一个确定值,因此V3、V4的端口与比较器“-”相连。
例3 (2023·1月浙江选考)如图所示是小明设计的具有快慢充功能的电池充电电路。E是充满电压为1.5 V的充电电池,快慢充转换的基准电压设定为1.42 V。当电池快充到1.42 V后,转换为慢充;两个发光二极管分别指示快充和慢充状态。请完成以下任务:
(1)根据电路原理分析,快充状态指示灯是(单选)________;
A.VD1 B.VD2
(2)小明搭建了电路并通电测试,当IC1的输出为低电平时,VD1、VD2同时发光,无法正确指示快充与慢充状态,可能的原因有(多选)________;
A.R1阻值偏大 B.R1阻值偏小
C.R4阻值偏小 D.R4阻值偏大
(3)小明在对题图电路的测试中发现电池充满后还保持充电状态,可能会造成安全隐患,于是决定改进电路,使电池充到1.5 V后能自动停止充电。小明画出了部分电路,请在虚线框中连接给定的元器件,将电路补充完整;
(4)小明还发现电源电压波动时,会导致快慢充转换的基准电压也发生波动。为了稳定基准电压,需要在题图的基础上进行改进,请在虚线框中连接给定的元器件(二极管为硅管),将电路补充完整。
答案 (1)B (2)AC
(3)如图所示
(4)如图所示
解析 (1)E的电压小于1.42 V时。V+的电位较低,比较器输出低电位,三极管VT1导通。三极管ce两极之间的电压较低,无法达到VD1导通时的电压,所以VD1不亮,所以VD2是快充指示灯。(2)若要VD1,VD2同时发光,则需要在比较器输出低电平时VT1的ce两极的电压大于VD1的导通电压,可以达到这两种状态的一是基极电阻较大,二是集电极电阻较小。所以本题选AC。(3)三极管可以用作开关。可以通过控制三极管基极的电位来调整Vcc的接通情况,所以应将三极管集电极和发射极分别接于虚线框中Vcc的断路处。由于E充满时要断电,所以应将E的正极引脚接到IC2的V-上与固定电位(Rp2的滑片)进行比较,将输出接于三极管的基极来控制三极管的通断。答案如图所示。
(4)已知快慢充转换的基准电压设定为1.42 V。二极管具有钳位作用,二极管导通时两端的电压为0.7 V。所以为保证V-的电压为1.42 V,故应将三个二极管并联以获2.1 V的电压,再通过电位器和二极管并联来调节比较器V-的电位,使之稳定在1.42 V。答案如图所示。
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3
1.小马参观了农业园区的蔬菜大棚(图a所示)后,决定为家中的蔬菜大棚设计湿度指示电路和温度控制电路。请完成以下任务:
(1)如图b是小马设计的湿度指示电路。Rs为负系数湿敏电阻(湿度越大,电阻越小)。当湿度处于上下限之间时,V2发光;当湿度高于上限或低于下限时V1发光。请在虚线框1中完成元件的连线,以实现上述要求。
(2)小马准备调低上限湿度,则应该将(单选)________;
A.Rp1触点上移 B.Rp1触点下移
C.Rp2触点上移 D.Rp2触点下移
(3)如图c是小马设计的温度控制电路。Rt为负系数热敏电阻。Rp4控制下限温度,Rp3控制上限温度。当大棚内温度大于28 ℃时,V3、V4都发光,表示风机高速运转;当温度处于18 ℃和28 ℃之间时,V3不发光,V4发光,表示风机低速运转;当温度小于18 ℃时,V3、V4都不发光,表示风机停止运转。请在虚线框2中用不多于3个“2输入与非门”画出其电路,以实现上述要求。
答案 (1)如图所示
(2)B (3)如图所示
(4)BC
2.小明设计了洒水车的实验电路,要求当传感器检测到地面温度高或地面灰尘多时,V2发光,表示洒水车开始洒水,请完成以下任务:
图a
(1)当A输入高电平B输入低电平时,LED发光现象为(单选)________;
A.V1发光 B.V2发光 C.V1、V2均发光 D.V1、V2均不发光
(2)用热敏电阻Rt检测温度(温度增大阻值减小),用灰尘电阻Rh检测灰尘的多少(灰尘多阻值减小),要实现上述控制功能,图a虚线框处正确的输入回路是(单选)________;
(3)小明想实现如下表中的功能,请在虚线框2中利用逻辑门将电路补充完整。
温度 (输入B) 灰尘 (输入A) M1 (主水泵电机) M2
(辅水泵电机)
高 多 工作 工作
高 少 工作 不工作
低 多 工作 不工作
低 少 不工作 不工作
(4)为了防止传感器检测到短暂的无灰尘路段,导致水泵忽开忽停,增加M1的延时喷水功能,请在虚线框3中连接给定的元器件,将电路补充完整,实现应有功能。
答案 (1)B (2)B
(3)
(4)
3.为响应能源“双控”政策,小明用所学的通用技术知识设计了控制空调工作的简易电路,如图a所示,当室外温度高于3 ℃时,空调始终不工作;当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,空调开始工作,室温升至16 ℃时,空调停止工作。继电器吸合时,空调工作(工作电路未画出),Rt1和Rt2为负温度系数的热敏电阻,比较器的输入输出关系为:V+>V-,输出高电平;V+<V-,输出低电平,VT1工作在开关状态。请完成以下任务:
(1)当室外温度低于3 ℃时,A点为(单选)________;
A.高电平 B.低电平 C.无法确定
(2)为实现控制目的,请你帮助小明完成虚线框1内的连线设计;
(3)为实现控制目的,请你选择一个合适的三极管并接入虚线框2内的三个端口,要求三极管只有导通(饱和或放大)与截止两种状态;
(4)小明调试时发现,当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,无论教室有没有人,空调都会进入工作状态,于是他对原电路进行改进,添加人体检测器,如图b所示,只有当室内人数不少于6人时,空调才会工作,此时人体检测器输出高电平,否则输出低电平。请你用两个3输入与非门设计虚线框3内的电路,实现上述功能。
答案 (1)A (2)(3)如图所示
(4)如图所示
解析 (1)当室外温度低于3 ℃时,继电器吸合,VT2导通,VT2基极接低电平,那就要求VT1截止,VT1基极接高电平,所以A点为高电平。(2)当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时,空调工作,VT1截止,VT2导通,A出高电平,B出低电平,R1和R2不变,它们组成的分压电路的输出②与①③比较。此时,①和③由于温度低,都出低电平,要实现A出高电平,①和④要相连,②和⑤要相连,要实现B出低电平,③和⑦要相连,②和⑥要相连。
(3)第(2)题的连线解决了当室外温度低于3 ℃且室内温度低于10 ℃时空调开始加热的问题,以及室外温度高于3 ℃(VT1导通,VT2截止)空调停止工作的问题。但当室内温度高于10 ℃且低于16 ℃时空调保持加热,及室内温度高于16 ℃时空调停止加热的问题还没有解决。当空调工作时(B出低电平),需要三极管将⑦通过R3和地接通,因此需要PNP三极管,其中基极接R4,发射极接R3,集电极接地。若将三极管看作接通,可以将输出③的分压电路简化为右图形式。当B入低电平时,Rp1与R3及三极管并联,并联形成的新电路阻值下降,导致整体调节温度上升,原来是高于10 ℃就出低电平,现在就变成高于16 ℃才出低电平,实现了下限到上限的转变,从而能在室内温度高于10 ℃且低于16 ℃时让空调保持加热。
4.如图a所示是小明设计的水温自动控制电路。其中Rt是热敏电阻,A1、A2是电压比较器,当V+>V-时,输出高电平;V+(3)使用一段时间后,原与非门芯片损坏,现手头只有或非门芯片,请在图b的虚线框1中用三个或非门连线,要求电路功能保持不变;
(4)小明对电路重新进行了设计,请在图c的虚线框2内用两个二极管连线,要求电路功能保持不变。
答案 (1)A (2)C
(3)
(4)
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
1.如图a所示为遥控自动门的机械部分装置,小明根据所学电控知识设计了该自动门实验电路(如图b所示)。其控制功能是:用遥控器发出强光,当强光照射光敏二极管V1时,开门;当强光照射光敏二极管V2时,关门。用V4发光代表开门,V3发光代表关门。IC1、IC2是比较器:当V+>V-时输出高电平,当V+(1)当遥控强光信号照射V1时,IC2输出(单选)________;
A.高电平 B.低电平
(2)用强光照射V2时发现V3不发光,下列改进措施可能有效的是(多选)________;
A.将R4更换为阻值更小的电阻 B.调小Rp1
C.将R3更换为阻值更小的电阻 D.更换一个新发光二极管V3
(3)小明测试发现,遥控器需长时间按住才能实现门的完全开启或关闭。于是打算改进电路设计,只需照射一下即可实现功能。请你在虚线框1内帮助小明完成电路的连线;
(4)小明进一步测试发现,门完全开启或关闭时电机不能停止运行。小明打算再次对电路进行改进,用干簧管1检测开门的极限位置,用干簧管2检测关门的极限位置。请你帮助小明在虚线框2内选择合适的端子完成电路连线。
答案 (1)A (2)AB (3)(4)见解析图
解析 (1)强光信号照射V1时IC2的正极为高电位,所以输出高电位;(2)R3更换更小的电阻时,IC1负极电位更高,IC1断续输出低电位,V3不亮改进措施无效。
(3)如图所示
控制器按住后实现两个比较器出高电位,通过自己的回路返回到各自的正极输入端实现电路的自锁功能,使电路维持相应的工作状态,从而实现电路的改进设计。
(4)虚线框2如图所示
当门开到极限位置时,干簧管1闭合接地,IC2出低电位,V4不亮;当门关闭到极限位置时,干簧管2闭合接地,IC1出低电位,V3不亮。
2.如图所示为小明设计的室内温度LED指示电路,当室内温度高于设定温度时,发光二极管V2发光;当室内温度高于室外温度时,发光二极管V1发光。Rt1和Rt2均为热敏电阻,IC1、IC2为电压比较器,V+>V-时输出高电平,V+(1)根据电路图及题意可以判断Rt1和Rt2(单选)________;
A.Rt1为室内热敏电阻;Rt2为室外热敏电阻
B.Rt1为室外热敏电阻,Rt2为室内热敏电阻
C.室内或室外都有可能
(2)若要提高室内设定温度,可以(单选)________;
A.调小Rp1 B.调小Rp2
C.调大Rp3 D.减小Rp3
(3)小明将温度指示电路改为工作状态指示电路,要求在地下室温度高于设定值且室外温度高于地下室温度时,开启制冷机M1,发光二极管V3发光;若地下室温度高于设定温度且地下室温度高于室外温度时,开启排风扇M2进行通风降温,发光二极管V4发光。请你用不超过四个2输入与非门设计虚线框1位置的电路,实现上述发光二极管的状态指示功能;
(4)小明准备用两个继电器来控制制冷机M1和排风扇M2,请在虚线框2的位置设计电机的控制电路,并标明J1、J2,要求将电机接在三极管的集电极。提供的元件有: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(每个继电器只有2个常开触点)。
答案 (1)A (2)C (3)虚线框1如图所示
(4)虚线框2如图所示
3.小明为自家阳台设计了如图a所示的自动晾衣装置和如图b所示的控制电路。其中三极管V1、V2和V3均工作在开关状态;A1、A2为电压比较器,当V+>V-时输出高电平,当V+图a
图b
(1)小明在图b中漏标了S1、S2及J1、J2,则①、②、③、④四处所对应的标注依次为(单选)________;
A.S1、S2及J1、J2 B.S1、S2及J2、J1
C.S2、S1及J1、J2 D.S2、S1及J2、J1
(2)根据电容学两端电压不会突变的机理,图b电路中电容C1的作用是(单选)________;
A.仅减少短时强光干扰   B.仅减少短时遮光干扰
C.减少短时遮光或强光干扰
(3)现希望光照强度下限值不变,上限值降低,合理的调整措施是(单选)________;
A.增大R5,减小R6,R5与R6的总阻值不变
B.增大R6,减小R7,R6与R7的总阻值不变
C.减小R5,增大R6,R5与R6的总阻值不变
D.减小R6,增大R7,R6与R7的总阻值不变
(4)因没有或门芯片,小明准备用3个普通二极管和1个电阻替代图中虚线框内的2个或门;同时增设两个手动开关S3、S4(常开、常闭任选),以实现按下开关S3晾衣和按下开关S4收衣的功能。请你帮小明在虚线框中完成设计。(注:常开与常闭型手动开关电路符号如图所示)
答案 (1)D (2)C (3)D
(4)如图所示
1.小红同学设计了一个如图a所示的智能室内湿度控制电路,把室内湿度控制在人体适宜的湿度范围内(60%~70%)。当湿度低于下限时,开启加湿系统对室内进行加湿(即继电器J1吸合),当湿度高于上限时,开启除湿系统对室内进行除湿(即继电器J2吸合)。比较器功能:当V+>V-时输出高电平,V+(1)当湿度超过上限时,三极管V2处于(单选)________状态;
A.截止 B.放大 C.饱和导通
(2)若调小Rp4,湿度上限(单选)________,下限(单选)________;
A.调低 B.不变 C.调高
(3)测试时发现,当湿度低于下限时,加湿系统和除湿系统都处于开启状态,以下可能的原因是(单选)________;
A.三极管V2的c,e极短路 B.三极管V4的c,e极短路
C.Rp1短路 D.Rp1断路
(4)小红发现在没人的时候电路也会工作,比较浪费电,为了改进电路,小红找来了微波雷达探测模块来采集室内有无人的信号,图中IC为微波雷达探测模块,当探测到有人时,IC输出高电平。当室内无人时,无论室内湿度如何变化,加湿系统和除湿系统都不会启动。只有当室内有人且湿度低于下限,开启加湿系统对室内进行加湿(即继电器J1吸合);当室内有人且湿度高于上限,开启除湿系统对室内进行除湿(即继电器J2吸合)。现部分电路已搭建好(如图b),请在虚线框内利用至多4个与非门实现电路功能。
答案 (1)A (2)C A (3)B (4)如图所示
2.如图1所示是小明设计的热水器温度自动控制电路。当温度低于40 ℃时,电加热装置H开始加热,当温度到达45 ℃时,电加热装置H停止加热,实现温度控制在上下限之间。V2工作在开关状态,比较器功能:V+>V-时输出高电平,V+(1)要实现温度控制,电路中的Rt应选用(单选)________;
A.正温度系数热敏电阻
B.负温度系数热敏电阻
(2)请完成图1虚线框a中的电路连线,实现题目要求的功能;
(3)温度控制在上下限之间时,关于V3、V4状态分析正确的是(单选)________;
A.V3不发光、V4发光 B.V3发光、V4不发光
C.V3、V4都发光 D.不确定
(4)若要使温度控制电路的上限值变低、下限值不变,不合理的措施是(多选)________;
A.增大R1的阻值 B.减小R4的阻值
C.减小R1的阻值 D.增大R4的阻值
(5)在保证原电路功能的基础上,小明对图1所示电路进行了改进,只有当水箱里有水且有人时,电路才能正常工作。有人时红外传感器输出高电平。请使用最少数量的2输入与非门完成图2虚线框b中的电路设计。
答案 (1)B (2)如图所示
(3)D (4)ABC (5)如图所示
3.如图所示是某热水器的进出水控制电路。当水位低于a点时,M1水泵启动直至水位达到b点后停机;当水位高于a点时,M2水泵可以启动。请完成以下任务:
(1)请在虚线框1、虚线框2内分别填入一个门电路并连接三个端点,实现电路功能;
(2)关于继电器与电机控制的说法正确的是(单选)________;
A.J1控制M2,J2控制M1,采用常开触点
B.J1控制M2,J2控制M1,采用常闭触点
C.J1控制M1,J2控制M2,采用常开触点
D.J1控制M1,J2控制M2,采用常闭触点
(3)按下开关K后,控制的电机不启动,下列选项中可能的原因是(多选)________;
A.R4虚焊 B.V2击穿短路 C.接反
(4)在水箱底部安装加热丝,在靠近出水口处安装一个负温度系数热敏电阻。如图所示电路用比较器、二极管、电阻将水温控制在一定范围,请在虚线框内完成连线。
答案 (1)如图所示
(2)C (3)AC
(4)如图所示
4.如图所示是车间降温原理示意图及小明设计的温度控制试验电路。当车间温度高于上限时,风机和水泵运行,水泵工作产生水帘,风机排出热空气吸入经水帘冷却的空气,使车间降温。当车间温度低于下限时,风机和水泵停止运行。请完成以下任务:
(1)为实现该系统的控制功能,电路中热敏电阻Rt的类型应采用(单选)________;
A.正温度系数 B.负温度系数
(2)小明在系统工作前先进行调试,想将原来调试好的温度重新设置为上限温度更高,下限温度更低。正确的调试方法为(单选)________;
A.先调小Rp1,后调大Rp2 B.先调小Rp2,后调大Rp1
C.先调小Rp1,后调小Rp2 D.先调大Rp2,后调大Rp1
(3)小明想增设车间无人时,冷却设备不启动的功能。采用了人体感应模块,有人时输出低电平,无人时输出高电平。下列方案中(VT1工作在开关状态)可行的有(多选)________;
(4)在面包板上搭建电路模型时,由于操作不当,将555芯片的5脚折断了。如图所示,请你利用7脚输出端信号,在小明部分器件搭建好的基础上,选用合适的三极管,在虚线框内进行连线,以实现电路原有的功能。
答案 (1)A (2)C (3)ABCD
(4)
5.如图所示为某恒温水池的控制电路,Rt为负温度系数热敏电阻,IC1为电压比较器(当V+<V-时输出低电平,否则输出高电平),水池温度控制在27 ℃~31 ℃之间。当水池水位低于探针a时自动加水,高于探针b时自动停止加水。请完成下列任务:
(1)为了安全,要求实现水位高于下限水位且温度低于27 ℃才开始加热,请在虚线框1中画出一个缺少的逻辑门;
(2)经测试,该系统在水位高且温度低于下限时,能自动开始加热,但温度到了上限无法停止加热,有可能是(单选)________;
A.Rp2短路 B.R4过大
C.V3断路
(3)调大Rp2,将会(单选)________;
A.调低上限温度 B.调高上限温度
C.调低下限温度 D.同时调低上下限温度
(4)现需将温度调整成28 ℃~30 ℃,为了减少调整次数,应(单选)________;
A.先调小Rp1,再调大Rp2 B.先调小Rp2,再调小Rp1
C.先调大Rp1,再调小Rp2 D.先调大Rp2,再调小Rp1
(5)为了实现水位控制在探针a和探针b之间,请在虚线框2中补全“两条”连线。

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