第 30 题

低温时需要VT2导通、继电器吸合，因此VT1应截止，基极电位应较低；升温至上限时，需要VT1导通使VT2截止，因此VT1基极电位应随温度升高而升高。忽略基极分流时，U_B\approx\frac{R_P}{R_T+R_P}V_{CC}。温度升高时要使分压升高，R_T必须减小，故选负温度系数热敏电阻NTC。

下限对应降温过程中由停止加热转为开始加热的临界点。此前VT1导通、VT2截止，主要电流经R1、VT1和R2流向地，公共发射极电位由该支路决定。按开关状态近似，有

VT1在基极电位降至约U_{E,L}+U_{BE1}时趋于截止。适当减小R1，可提高公共发射极电位，使VT1在较高基极电位下就截止。NTC分压随温度升高而升高，因此这一较高基极电位对应较高的下限温度。

上限对应升温过程中VT1开始导通。此前VT1截止，VT2导通，公共发射极电位主要由继电器线圈、VT2和R2所在支路决定。在VT2仍保持饱和导通的适当调节范围内，改变R1主要改变其基极驱动电流，对上限影响较小。R2则同时参与两种状态的发射极回路，不适合用来只调下限。

低温时 NTC 阻值大，比较器负脚的检测电位较低。要使 VT 导通加热，比较器应输出高电平，并通过限流电阻提供基极电流，因此用 R4 连接输出端与 VT 基极。

启停温度需要不同，可用 R3 将输出端接回正脚，使参考电位随输出状态改变。停止加热时，输出低电平，经 R3 拉低正脚电位；降温至负脚电位低于这一参考值，输出变为高电平，VT 导通，继电器吸合。R3 随即抬高正脚参考电位，温度回升经过下限后仍保持加热。

继续升温，负脚电位超过抬高后的参考值时，输出变为低电平，VT 截止，继电器释放；R3 又拉低正脚电位，使降温经过上限后仍保持停止加热，直到下限才重新启动。图中负脚下方的备用端点无需连接。R3、R4 也可交换作用，并选取相应合适阻值。

加热时比较器输出高电平，停止加热时输出低电平，因此将其作为使能信号 E，接入左侧与非门。右侧与非门的两个输入并接，作为非门。图中 X 为左门另一输入，Y、Z 依次为两级输出，满足 Y=\overline{EX}、Z=\overline{Y}。

E＝0 时，Y＝1、Z＝0。为使停止加热时指示灯熄灭，将 Z 经 R6 接 VD2 正极，VD2 负极接地；这样 Z 高时亮、低时灭。

E＝1 时，两级门构成两次反相。为使输出周期变化，用 R5 连接 Y 与 X，用 C 连接 X 与 Z，构成 RC 振荡回路：X 低时，Y＝1、Z＝0，电流由 Y 经 R5、C 流向 Z，X 电位逐渐升高；达到翻转电位后，Y 变低、Z 变高，C 两端电压不能突变，使 X 先上跳，再经 R5 向低电平 Y 下降，此时电流由 Z 经 C、R5 流向 Y。当 X 降至翻转电位，Y 变高、Z 变低，X 先下跳再逐渐升高，循环形成交替电平，使 VD2 闪烁。

图中红线为本小题新增连线，蓝灰线保留第（3）小题的连接。