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通用技术来源:浙江省县域教研联盟高三年级5月高考模拟考试

第 30 题

答案与解析

电路工作原理

Rt与R1构成检测分压,Rt上端同时接N1、N2的正脚;R2、R3、R4串联分压,N1负脚的参考电位高于N2负脚。正常加热时,检测电位处在两个参考电位之间,N1输出低电平、N2输出高电平。V1基极接高电平,发射极经R6接低电平,V1导通,进而使V2导通、继电器J吸合。

降温时Rt阻值增大,检测电位升高;超过N2负脚电位后,N2由低电平转为高电平,启动加热。此时电流从N2输出端经V3、R5流入检测分压点,进一步抬高其电位,形成正反馈。因此温度回升到启动温度时,加热仍保持;需继续升温、使Rt进一步减小,检测电位才降至N2的停止阈值。

N2转为低电平后,V3截止,抬高检测电位的作用消失,V1、V2截止,继电器释放。随后降温时,检测电位从较低值重新上升,直到再次达到启动条件。N1用于检测电位过高时切断驱动。

第1小题

参考答案

B

选项分析

A

正确。Rt短路时,两比较器正脚为低电平,N2输出低电平,V1截止;Rt断路时,两比较器正脚接近5 V,N1、N2均输出高电平,V1基极与发射极之间不能形成正向导通电压。两种情况下V2均不能驱动继电器吸合。

B

错误。V1、V2是三引脚三极管;N1、N2除正脚、负脚和输出端外,还需要电源引脚,图中省略电源连线不等于器件只有3个引脚。因此三引脚元器件为2个。

C

正确。继电器释放时,线圈中的电流不能突变,V4为线圈电流提供续流通路,限制反向感应电压,保护V2。

D

正确。加热时,V1基极由N2接近5 V的高电平驱动,发射极约为5-0.7=4.3\text{ V}。V2发射极接5 V,导通时基极约为4.3 V,该点也就是V1的集电极。因此V1的集电极与发射极电位接近,U_{CE}\approx0<0.7\text{ V},处于饱和状态。

第2小题

参考答案
  1. B

  2. C

选项分析

A

可行。N2输出低电平时,V3截止,R5对启动阈值基本无影响。N2输出高电平时,V3导通,经R5抬高Rt上端电位;R5减小会增强这一作用,需升到更高温度、使Rt阻值降得更小,N2才转为低电平。因此下限基本不变、上限提高,温控范围变大。

B

不可行。V3反接后,高电平时向Rt上端抬高电位的反馈通路被阻断;低电平时则可能经R5、V3将该电位拉低。反馈作用的阶段和阈值变化方向改变,不能据此保证温控区间比原来更大。

C

不可行。R6断路会切断V1发射极与N1输出端之间的电流通路,V1无法正常驱动V2,继电器不能按原要求吸合加热,温控功能遭到破坏。

第3小题

参考答案

见下图。

解析配图
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要保持“降温启动、升温停止”的功能,降温造成的检测电位升高,应使555的3脚变为高电平。将Rt上端接5脚,使该检测电位作为控制电压V_{ct};将R3与R4的连接点接2脚,作为固定参考电位U_2。4、8脚和1脚保持题图中的供电连接,6脚保留经电阻接高电平。

降温时V_{ct}升高,当U_2<\frac{V_{ct}}{2}时,2脚触发3脚输出高电平,V1、V2导通,继电器吸合。将3脚下方电阻、二极管支路的末端接回5脚,高电平经该支路抬高5脚电位,形成正反馈,保持加热。

升温时Rt阻值减小,5脚电位下降;当2脚不再满足低于\frac{V_{ct}}{2}的触发条件时,保持高电平的6脚使3脚转为低电平,继电器释放,正反馈支路随之退出。图中红线为新增连线;红线与1脚接地线的交叉处不连接。

第4小题

参考答案

见下图。

解析配图
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加热时555的3脚为高电平,不加热时为低电平,因此将3脚接与非门的一个输入端,作为振荡使能信号。与非门另一个输入端接电阻、电容左端的公共点;电阻右端接与非门输出。或非门的两个输入端并接与非门输出,使其作为反相器;或非门输出接电容右端,并经题给限流电阻、LED接地。

不加热时,使能输入为0,与非门输出保持1,或非门输出保持0,LED熄灭。加热时,使能输入为1,与非门和或非门构成两级反相。与非门输出为1、或非门输出为0时,前者经电阻给电容左端充电,左端电位逐渐升高;达到门电路翻转条件后,与非门输出变为0、或非门输出变为1,LED亮起,电容右端的跃升又使左端电位随之上跳。

随后电容左端经电阻向与非门低电平输出端放电,左端电位逐渐降低;达到翻转条件后,与非门输出恢复为1、或非门输出恢复为0,LED熄灭,电容右端的下降使左端电位进一步降低,再开始下一轮充电。上述过程循环,使LED闪烁。图中灰色连线延续第(3)问,红色为本问新增连线;虚线框2内预留接地端无需另接。