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通用技术来源:金华十校2026年4月高三模拟考试

第 30 题

答案与解析

电路工作原理

该电路利用两个比较器划分温度区间。记 Rt 与 Rp1 的分压点电压为 Us,上、下比较器的输出分别为 A、B。两比较器的正脚均接 Us;正脚电压高于负脚电压时输出高电平,反之输出低电平。

LED1 接在正电源与 A 之间,A 为低电平时亮;LED2 接在 B 与地之间,B 为高电平时亮。因此,高温、适温、低温所要求的输出依次为(A,B)=(0,0)、(1,0)、(1,1)。

解析配图
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第1小题

参考答案

B

温度升高超过上限时,LED1 亮,要求 A 变为低电平,即上方比较器的正脚电压降低到参考电压以下。因此温度升高时,U_s 应减小。根据分压关系

U_s=V_{CC}\frac{R_{p1}}{R_t+R_{p1}},

在 Rp1 不变时,只有 Rt 随温度升高而增大,才能使 U_s 减小,故选 B。式中 R_{p1} 为 Rp1 接入分压支路的有效阻值。

第2小题

参考答案

见下图。

解析配图
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设 Rp2、Rp3 滑片电压分别为 U_2、U_3。两电位器上下串联,故正常设定时 U_2>U_3。由于温度越高,U_s 越低,高温上限应对应较低的参考电压 U_3,低温下限应对应较高的参考电压 U_2。

因此,将 Rp3 滑片接上方比较器的负脚,将 Rp2 滑片接下方比较器的负脚。温度从低到高变化时:

温度范围 采样电压 A B 指示状态
低于下限 U_s>U_2 1 1 LED2 亮
上下限之间 U_3<U_s<U_2 1 0 两灯均不亮
高于上限 U_s<U_3 0 0 LED1 亮

红线交叉处与横向采样线均不相连。

第3小题

参考答案

D

温度上限由上方比较器决定,其参考电压来自 Rp3 滑片。要把上限温度调高,就要让 U_s 降到更低时才使 A 翻转为低电平,因此应降低 U_3,即将 Rp3 滑片下调。

Rp3 以两端接入分压支路,滑片仅向比较器提供参考电压。忽略比较器输入电流,移动滑片不改变 Rp2、Rp3 两端的总分压关系,Rp2 的滑片电压 U_2 不变,因此温度下限不变。

第4小题

参考答案

见下图。

解析配图
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适温时A=1、B=0,高温时A=0、B=0,低温时A=1、B=1。要仅在适温时闪烁,可用A使能振荡,再用B阻断低温时的LED3电流。

与非门任一输入为0时输出固定为1,因此将A接G1的一个输入端:高温时G1输出Y固定为1,后接作为非门使用的G2,使输出F固定为0。适温时A=1,G1的另一输入X与Y反相;将G2的两个输入均接Y,便得到与Y反相的F。

为了使X反复越过门电路的翻转电压,将R接在Y与X之间,使X通过R逐渐趋向Y的电位;将C接在X与F之间,使F翻转时通过电容带动X突变。LED3正极接F,负极经限流电阻接B:B=0时可由F的高低电平控制亮灭,B=1时没有正向导通电压。

A=1时,若X为低,则Y为高、F为低,电流由Y经R到电容X端,再经F端回路充电,X电位逐渐升高。达到翻转条件后,Y变低、F变高;由于电容两端电压不能突变,X随F向上跳变,随后经R向低电平Y端放电,X逐渐降低。再次达到翻转条件时,Y变高、F变低,X随F向下跳变,随后再次充电升高,形成周期振荡。

适温时B=0,F为高时电流由F经LED3、限流电阻流向B,灯亮;F为低时灯灭。高温时A=0使F固定为0,低温时B=1使LED3没有正向导通电压,两种情况下灯均不亮。