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通用技术来源:2026年4月杭州二模技术试卷

第 27 题

答案与解析

本题解析

参考答案

D

电路工作原理

记电容C1上端为P。4脚接高电平,6脚经R4接近9V;3脚输出高电平时VD1发光,输出低电平时VD1熄灭。SW1断开时,2脚电位为

U_2=9\times\frac{R_3}{R_2+R_3}=3\text{V}.

Rp将3脚输出接到5脚,改变555内部的比较基准,因此本题2脚的触发阈值不能固定按3V处理。555内部三个5kΩ电阻串联,5脚接在上方5kΩ与下方10kΩ之间。取3脚高、低电平分别近似为9V、0V,Rp=20kΩ时:

3脚输出 5脚电位 2脚触发阈值(5脚电位的一半) SW1断开后的状态
高电平 约6.43V 约3.21V 2脚为3V,低于阈值,3脚保持高电平;C1经R1充电,P趋近9V
低电平 约5.14V 约2.57V 2脚为3V,高于阈值,且6脚高于5脚,3脚保持低电平;C1经R1向3脚低电平端放电,P趋近0V

例如高电平时,Rp与内部上方5kΩ并联,等效为4kΩ,故5脚电位为9\times\frac{10}{4+10}\approx6.43\text{V}。低电平时,Rp与内部下方10kΩ并联,等效约6.67kΩ,5脚电位约为5.14V。

短时接通SW1会把P的电位送到2脚:从熄灭状态触摸时,C1原有的低电压使2脚低于阈值,3脚转为高电平;及时松手后,2脚恢复3V,电路保持新的状态。

解析配图
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选项分析

A

恰当。VD1发光且电容已充分充电时,P接近9V。触摸使2脚升至阈值以上,6脚又保持高电平,3脚转为低电平,VD1熄灭。C1随即经R1向3脚低电平端放电;SW1接通期间还可经SW1、R3向地放电。

B

恰当。长时间接通SW1时,P与2脚相连。设3脚输出电位为U_3,电容充放电所趋向的电位为U_{P\infty}。忽略2脚输入电流,由节点电流关系得

\frac{9-U_{P\infty}}{R_2}+\frac{U_3-U_{P\infty}}{R_1}=\frac{U_{P\infty}}{R_3}.

代入R1=R2=10kΩ、R3=5kΩ,得U_{P\infty}=(9+U_3)/4。3脚为低电平时,C1经R1向低电平输出端放电,P趋向2.25V,低于约2.57V的触发阈值,输出转为高电平;此后3脚经R1对C1充电,P趋向4.5V,高于新的约3.21V阈值,输出又转为低电平。充放电与翻转反复进行,VD1可能闪烁。

C

恰当。6脚是高输入电阻端,经R4接电源时电位已接近9V。R4短路后,6脚直接接9V,仍高于5脚电位,未改变本题的逻辑控制条件,故不影响所述翻转功能。

D

不恰当。减小Rp会增强3脚对5脚电位的影响:3脚为高电平时,5脚电位及2脚触发阈值升高;3脚为低电平时,两者降低。因此,亮起后须让C1充电到更高的电压,才可用下一次触摸使其熄灭;熄灭后须让C1放电到更低的电压,才可再次触摸使其亮起。SW1断开期间的充放电通路仍经过R1,时间常数未因Rp减小而缩小,所需恢复时间反而增加。