第 30 题
答案与解析
电路工作原理
图中P为Rp、Rs与R1的连接点，K为VT1的集电极。土壤湿润时Rs较小，P点电位低，VT1基极电流小，VD1不发光。土壤变干后Rs增大，P点电位上升，基极电流增大，VT1的集电极电流随之增大，K点电位降低。
VD1支路由6 V电源经R2、VD1、VT1返回地；VD2支路还串联了VD4、VD3，需要更大的支路电压才能正常发光。因此干燥时VD1先发光，很干燥时K点电位进一步降低，VD2也正常发光。
A、B分别位于R2、R3的下端：
相应发光支路的电流增大时，A或B的电位降低，分别为浇水和报警提供检测信号。
第(1)小题
A
Rs由两片插入土壤的金属探针构成。土壤越湿，两探针之间越容易导电，电阻越小，因此Rs的阻值随土壤湿度增大而减小。
第(2)小题
B
土壤干燥时VD1正常发光，说明VT1已有足够的集电极电流，不处于截止状态。此时VD2尚不发光，说明集电极K点电位还没有降低到使串有VD3、VD4的第二支路正常发光的水平。
在题设分级指示过程中，土壤继续变干，基极电流增大，仍需通过VT1的放大作用使集电极电流增大、K点电位进一步下降，才能使VD2正常发光；若此前已饱和，继续增大基极电流就不能再按这一放大关系调节集电极电流。因此“干燥”阶段VT1处于放大状态。
第(3)小题
见下图。
土壤变干时A点电位降低，而题目要求此时Vo1变为高电平，故A应接比较器负脚，R4、R5的分压点接正脚。区间控制还需使输出改变下一次翻转的阈值，所以将R6的空端接到正脚，构成正反馈。图中两条交叉连线的交叉处不连接。
设Vo1为低、高电平时的正脚电位分别为UL、UH。忽略比较器输入电流，有
水泵停止时，正脚为UL；土壤逐渐变干，A点电位下降至UL以下，Vo1变高，启动水泵。输出经R6将正脚电位抬高到UH，使启动状态得到保持。
浇水后湿度增大，A点电位回升；只要尚未达到UH，水泵继续运行。土壤湿润到A点电位超过UH时，Vo1变低，水泵停止，正脚参考电位又降回UL。
随后土壤重新变干，A点电位即使降到UH以下，仍须继续降至UL以下才再次启动。由此形成两个不同的启停阈值，避免在同一湿度附近频繁启停。
第(4)小题
见下图。
两个或非门的公共输入为高电平时，两门输出都为低电平，不能振荡；公共输入为低电平时，两门才可作为反相器参与振荡。因此要在土壤很干燥时报警，应使比较器输出低电平，并接到两个或非门的公共输入端。
很干燥时B点电位降低，故B所接的上输入端应为正脚，标“+”；R7、R8分压点所接的下输入端应为负脚，标“−”。B点电位低于参考电位时允许振荡；未达到很干燥程度时，比较器输出高电平，使Vo2保持低电平。
为使第一门的另一输入周期性跨越翻转阈值，将R9左端、R10下端和C下端连在一起，接地备选端不连接。这样，R10把第一门输出接至C下端，R9将该端电位送入第一门；C上端接第二门输出Vo2，可将Vo2的突变耦合到下端。
允许振荡且Vo2为高电平时，第一门输出为低电平。C上端由第二门高电平输出端维持，C下端经R10接向第一门低电平输出端，其电位逐渐降低。这一过程的回路由第二门输出端、C、R10和第一门输出端构成。下端电位降至第一门翻转阈值后，第一门输出变高，Vo2变低；由于电容两端电压不能突变，C下端电位也随上端向下跳变。
随后，第一门高电平输出经R10作用于C下端，另一端经Vo2低电平输出端构成回路，使下端电位逐渐升高。达到翻转阈值时，第一门输出变低、Vo2变高，C下端随之向上跳变，重新进入前一阶段。如此反复，Vo2输出周期信号，供后级驱动喇叭报警。