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通用技术来源:金丽衢十二校2025学年高三第二次联考

第 30 题

答案与解析

电路工作原理

Rs 为负特性湿敏电阻,湿度升高时其阻值减小。检测节点位于 Rs 与 R1 之间,其电位为

U_s=V_{CC}\frac{R_1}{R_s+R_1},

因此湿度越高,U_s 越高。两个比较器的正脚均接 U_s,负脚分别接

U_H=V_{CC}\frac{R_3+R_4}{R_2+R_3+R_4},\qquad U_L=V_{CC}\frac{R_4}{R_2+R_3+R_4},

且 U_H>U_L。所以低于下限时 IC1、IC2 均输出低电平;处于上下限之间时 IC1 低、IC2 高;超过上限时两者均高。

除湿需要区间保持:湿度从下限向上限升高时,装置保持停止;超过上限后启动。湿度从上限向下限降低时,装置保持工作;低于下限后停止。因而同样处于区间内,装置的状态取决于此前是从上限还是下限进入,必须由后级电路保持。

第1小题

参考答案

A

湿度升高时,检测电位 U_s 上升。IC1 的负脚接较高的参考电位 U_H,当 U_s 升至该值并越过时,IC1 输出由低变高,发出启动除湿的信号,所以 IC1 控制湿度上限。

第2小题

参考答案

IC1输出接上方或非门的空置输入端;IC2输出同时接虚线框内或非门的两个输入端;该门输出接下方或非门的空置输入端。

解析配图
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V1由下方或非门输出高电平时点亮。湿度超过上限时IC1、IC2均为高电平,要使下方门的两个输入均为低电平,可用IC1的高电平迫使上方门输出低电平,并将IC2反相后送入下方门的另一输入端。

因此,IC1接上方门空置输入端;将虚线框内或非门的两输入并接IC2,作为非门,其输出接下方门空置输入端。湿度低于下限时IC2变低,反相后的高电平使下方门输出低电平,V1熄灭。区间内IC1低、IC2高,两门外部控制输入均为低,交叉反馈保持此前状态。

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第3小题

参考答案

B

参考电阻 R2、R3、R4 串联。增大 R3 后,上限参考电位

U_H=V_{CC}\frac{R_3+R_4}{R_2+R_3+R_4}=V_{CC}\left(1-\frac{R_2}{R_2+R_3+R_4}\right)

升高,而下限参考电位

U_L=V_{CC}\frac{R_4}{R_2+R_3+R_4}

降低。检测电位 U_s 随湿度升高而升高,所以达到更高的 U_H 需要更高湿度,下降到更低的 U_L 则需要更低湿度。结果是下限变低、上限变高。

第4小题

参考答案

IC1输出接555的6脚,IC2输出接2脚;LED串联电阻的上端接VCC,LED阴极接3脚;7脚不接。

解析配图
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555的2脚低于电源电压的1/3时使3脚输出高电平;2脚高于该阈值、6脚高于电源电压的2/3时使3脚输出低电平;2脚高、6脚低时保持原状态。

IC2在湿度低于下限时输出低电平,可接2脚,使低湿时3脚输出高电平。IC1在湿度超过上限时输出高电平,可接6脚;此时IC2也为高电平,3脚变为低电平。区间内IC2高、IC1低,恰好满足保持条件。

高湿时3脚为低电平而V1需要点亮,因此将限流电阻上端接电源正极、LED阴极接3脚,利用3脚吸收电流:电流由电源经电阻、LED流入3脚。低湿时3脚为高电平,灯熄灭。原有4、8脚接电源正极,1脚接地;7脚及右下方接地端保持不接。

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