通用技术来源：台州市2026届高三第二次教学质量评估试题

第 30 题

答案与解析

该电路把烙铁架的温度变化转换为比较器输入电压的变化，再由比较器输出控制两只指示灯。图中B为热敏电阻与RP1的分压点，P、N分别为比较器的同相输入端、反相输入端，S为比较器输出端。

VT1为PNP三极管，发射极接正电源。B点电位升高时，VT1的基极电流减小，集电极电流随之减小，RP2两端的电压降低，即P点电位降低；B点电位降低时则相反。在放大状态下，有 $U_P\approx I_C R_{P2}$ 。

RP3、RP4提供参考电压：

U_N=V_{CC}\frac{R_{P4}}{R_{P3}+R_{P4}}

当 $U_P<U_N$ 时，S为低电平，电流由正电源经R2、LED1流向S，LED1发光；当 $U_P>U_N$ 时，S为高电平，电流由S经R3、LED2流向地，LED2发光。

参考答案

温度升高时LED1应发光，要求比较器输出S变为低电平，即P点电位降至N点电位以下。由PNP管的电流变化关系，这要求B点电位随温度升高而升高。

忽略基极支路对分压的影响，设RP1接入电路的有效阻值为 $R_{P1}$ ，有

U_B\approx V_{CC}\frac{R_t}{R_{P1}+R_t}

因此，Rt的阻值应随温度升高而增大，属于正温度系数热敏电阻。

参考答案

提高温度设定值，就是使升温过程中P点电位降至N点电位的时刻推迟。可在相同温度下提高P点电位，或降低N点的参考电位。

不合理。RP1滑片与上端相连，向下滑动会减小接入电路的有效阻值。相同温度下B点电位升高，VT1集电极电流减小，P点电位降低，温度尚未升得足够高便会翻转，设定值反而降低。

合理。在VT1处于放大状态时，调大RP2可提高相同集电极电流下的P点电位，需要更高温度使集电极电流进一步减小，才达到 $U_P=U_N$ ，因此温度设定值提高。

不合理。调小RP3会提高N点电位，P点电位在升温下降过程中更早达到参考电位，因此温度设定值降低。

合理。调小RP4会降低N点电位，需要温度进一步升高，使P点电位降得更低才能翻转，因此温度设定值提高。

参考答案

见下图。

Rt为正温度系数热敏电阻，升温使B点电位升高，而原功能要求比较器+脚电位降低，因此可采用NPN三极管的共射极接法，从集电极取得反相输出。

选用上方NPN三极管：基极接R1右端，发射极接地，集电极接比较器+脚，并经所选电阻接正电源；下方三极管不接入。

升温时，基极电流增大，集电极电流随之增大，所接电阻的压降增大，集电极电位降低。比较器+脚电位低于-脚时，输出低电平，LED1发光；降温时过程相反，LED2发光。

参考答案

见下图。

取出电烙铁后，原电路输出S由低电平变为高电平，需要使风扇立即启动；计时结束前，即使S再次变化，也不能使风扇停止。可把右侧或非门输出F反馈到左侧或非门的另一输入端，使F为高电平时左门输出保持低电平，再由RC支路决定F保持高电平的时间。

把左门输出X经电容接到右门的两个输入端，两个输入端并接为Y点；Y点经电阻接正电源；右门输出F接回左门下方输入端。蓝线为新增连接。

此时两门的逻辑关系为

X=\overline{S+F},\qquad F=\overline{Y+Y}=\overline{Y}

其中Y是电容参与形成的定时节点，其电位随充电过程变化。

电烙铁放在架上且电路稳定时，S为低电平。Y经电阻接正电源，为高电平，因此F为低电平，VT2截止，风扇不转；左门两个输入均为低电平，X为高电平。电容两端均为高电位，电压为零。

取出电烙铁后，S变为高电平，X随即由高变低。电容两端电压不能突变，Y随之被拉低，使F变高，VT2导通，风扇启动。F反馈到左门后，只要F仍为高电平，无论S怎样变化，X都保持低电平，因此排烟过程中放回或取出电烙铁均不会中断本次排烟。

此后，电流由正电源经电阻流向Y，再经电容、左门低电平输出端X返回地，电容充电，Y点电位逐渐升高。达到右门的翻转阈值时，F变为低电平，VT2截止，风扇停止。定时时间由所接电阻、电容及门的翻转阈值决定。

若结束时电烙铁仍在架外，S保持高电平，X保持低电平，Y保持高电平，不会连续重复启动；若已经放回架上，S为低电平，F降低后X升高，Y被瞬间抬高而不会触发新一轮排烟。放回并稳定后，电容通过所接电阻及门输出回路恢复到两端电压为零，等待下一次取出时触发。

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题目编号：2026_04_G3_taizhouermo_q030