通用技术2026年1月浙江选考

第 27 题

555 定时器 · 电容 · 电阻与传感器 · 继电器

答案与解析

本题解析

参考答案

电路工作原理

图中P为C1正极，Q为555的2、6脚公共节点。4脚接9 V，始终为高电平，2、6脚的触发阈值分别为

U_L=\frac{1}{3}\times9=3\text{ V},\qquad U_H=\frac{2}{3}\times9=6\text{ V}.

无强光时Rg较大，R3、R4等值分压使Q点电位接近4.5 V，处于两阈值之间，3脚保持原状态。

J通电时，3脚为高电平，7脚内部放电管截止，9 V电源经R1、R2向C1充电，使P点电位升高。强光短暂照射后Rg减小，C1电压不能突变，P点通过Rg将Q点电位抬高；当Q点高于6 V时，3脚转为低电平，J断电，同时7脚内部放电管导通，C1经R2、7脚内部放电管和1脚向地放电。强光移除后，Q点回到保持区间，J保持断电，C1继续放电，为下一次翻转作准备。

待P点电位降得足够低后，再次短暂强光照射使Q点低于3 V，3脚转为高电平，J通电，7脚内部放电管截止，C1重新经R1、R2充电。移除强光后，Q点回到保持区间，J保持通电。

选项分析

恰当。J原来通电，强光使Q点越过6 V阈值后，3脚变低、7脚内部放电管导通，C1经R2和7脚放电。

恰当。环境光较强使Rg的阻值偏小，C1充电时经Rg、R4的分流增大，P点可能充不到足够高的电位。再次强光照射时，Q点便可能达不到6 V，3脚仍保持高电平，J不能断电。

不恰当。令R为R3、R4的并联等效电阻。强光刚照射时，C1两端电压不能突变，P点电位暂时保持原值，Q点满足

R=\frac{R_3R_4}{R_3+R_4},\qquad U_Q=4.5+\frac{R}{R_g+R}(U_P-4.5).

要使Q点高于6 V或低于3 V，P点偏离4.5 V的程度越小，就越需要减小Rg，也就是增强光照。

增大R2会减慢C1的充放电；恢复时间相同时，充电后的P点偏低，放电后的P点偏高，均使P点更接近4.5 V。即使等待稳定，考虑无强光时Rg仍有有限阻值，P点还通过Rg与R3、R4分压支路相连：增大R2会减弱电源或7脚低电位对P点的作用，使稳定电位也更接近4.5 V。因此增大R2不能减小翻转所需的光照强度。

恰当。连续两次有效照射之间，要留出时间让C1充电或放电到足以触发下一次翻转的电位。适当减小C1可缩短这一恢复时间，从而缩短两次有效照射的最短时间间隔。