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通用技术来源:浙江强基联盟2026年3月高三联考

第 30 题

答案与解析

电路工作原理

原电路由光线检测与比较电路控制右侧 555 振荡电路是否工作。光线变暗时,Rg 阻值增大,比较器正脚电位升高;高于负脚的参考电位后,IC1 输出高电平,使 555 的4脚为高电平。

此时,若 C1 电压低于 \frac{1}{3}V_{CC},2脚处于低电平,3脚输出高电平,LED 点亮;C1 经电源、R2、R3 充电,2、6脚电位同时升高。升至 \frac{2}{3}V_{CC} 时,6脚使3脚输出低电平,LED 熄灭,C1 经 R3 和7脚内部放电通路向地放电。降至 \frac{1}{3}V_{CC} 时,2脚使3脚重新输出高电平,开始下一轮充电,LED 因而反复闪烁。

光线变亮时,Rg 阻值减小,正脚电位降低;低于负脚参考电位后,IC1 输出低电平,使4脚为低电平,3脚保持低电平,LED 熄灭。

第1小题

参考答案

A

C1 是定时电容,决定充、放电所需的时间。振荡周期近似为

T\approx0.693(R2+2R3)C1,\qquad f=\frac{1}{T}

在 R2、R3 不变时,减小 C1 的容量可缩短周期、提高闪烁频率。C2 接在5脚与地之间,主要用于稳定该脚电位、减小干扰,不是决定振荡周期的定时电容。

第2小题

参考答案

A

R1 将比较器输出端接回正脚,形成正反馈。输出变高后,R1 使正脚电位进一步升高;输出变低后,又使正脚电位进一步降低。因此开启和关闭对应不同的环境亮度,能避免临界亮度附近频繁切换。R1 断路后,这种迟滞作用消失;当两输入端电位接近时,轻微的光照波动或干扰就可能使输出反复改变,555 的4脚随之在高、低电平间切换,表现为 LED 一会闪烁、一会不亮。

第3小题

参考答案

见下图。

解析配图
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短暂照光会使 IC1 输出暂时变低。要让 LED 在此期间继续闪烁,须使右侧 555 的4脚延迟下降,同时使 IC1 恢复高电平时4脚能迅速恢复,故采用二极管与电容构成快速充电通路,电阻提供缓慢放电通路。

将二极管正极(图中右端)接 IC1 输出端,负极(左端)接新增电容正极和右侧 555 的4脚;将新增电阻与电容并联,电容负极及电阻另一端接地。虚线框上方的 +Vcc 备用端无需连接。

夜间 IC1 输出高电平时,电流由其输出端经二极管流向电容正极,给电容快速充电,使4脚保持高电平。车辆灯光短暂照射后,IC1 输出变低,二极管反向截止,防止电容通过比较器输出端快速放电;电容仅经并联电阻缓慢放电,4脚电位逐渐下降。选择适当的电阻、电容,使短暂照光结束前4脚仍保持高电平,LED 就能继续闪烁。光线恢复昏暗后,IC1 再次输出高电平,电容迅速补充电荷;若持续明亮足够长时间,电容电压最终降至4脚低电平范围,LED 仍会停止发光。

第4小题

参考答案

见下图。

解析配图
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光线越暗,Rp1 与 Rg 连接点的电位越高,而控制信号应变为高电平,因此要使替换用 555 的输出随该检测电位升高而变高。将检测点接左侧 555 的5脚;将2、6脚短接后接 Rp2 的滑动端,7脚悬空。原图已将4、8脚接正电源,1脚接地,3脚接右侧 555 的4脚,均保留。

记检测信号即5脚电位为 U_s,Rp2 滑动端参考电位为 U_r。5脚改变内部比较阈值后,6脚的阈值为 U_s,2脚的阈值为 \frac{U_s}{2}。由于 U_2=U_6=U_r,得到:

U_s>2U_r\ \Rightarrow\ U_3\text{为高电平}
U_s<U_r\ \Rightarrow\ U_3\text{为低电平}

调节 Rp2,使两个阈值处于检测信号的变化范围内。由亮变暗时,U_s 逐渐升高,经过 U_r 后仍保持低电平,直到超过 2U_r,左侧3脚才变高,允许右侧电路振荡;由暗变亮时,U_s 下降,在 U_r<U_s<2U_r 区间仍保持高电平,降至 U_r 以下才变低,使 LED 熄灭。因此该接法保留了夜间开启、明亮时关闭以及临界区间内保持原状态的迟滞控制功能。图中跨线桥表示两条交叉导线不连接。