第 30 题

A是蜂鸣器，对应电路中的HA，用于发声报警；B是驻极体话筒，用于把声音信号转换成电信号。本电路通过干簧管感知门的开关状态，不需要采集声音，因此用不到B。

闭合电源开关S后，门关闭时干簧管触点闭合，VT1基极接近地电位，VT1截止；稳态下VT2也截止，HA不报警。门被打开时，干簧管触点断开，R1向VT1提供基极电流，VT1导通，其集电极电位降低。电源经S、C1、VD1及VT1的集电极—发射极向C1充电，C1上极板为正；同时，VT2的基极电流经R3、VD1和VT1流向地，使PNP型VT2导通，HA立即报警。

门重新关闭后，VT1截止，R2将VD1阴极电位拉高，VD1反向截止。C1经VT2的发射极—基极、R3构成的回路放电，暂时维持VT2导通；随着C1两端电压减小，VT2最终截止，HA停止报警。

要让VT1导通后继续获得基极电流，可考虑用PNP型三极管VT2构成反馈：VT2发射极接开关S后的电源正极，基极经R2接VT1集电极，集电极接R3左端；干簧管上端也接到R3左端，如图所示。

开门时，干簧管断开，电源经R1、R3向VT1提供基极电流，VT1导通，HA报警。VT1集电极电位降低，经R2使VT2导通；VT2再经R3向VT1提供基极电流，形成相互维持导通的反馈通路。

但原题存在缺陷：关门后，干簧管闭合，把VT2集电极与R3左端直接接地，VT1基极电流无法维持，因而不能实现题目要求的持续报警。关门瞬间VT2若仍导通，还会出现“电源正极→VT2发射极—集电极→干簧管→地”的低阻通路。图中保留参考答案接法；该接法不能作为实现完整功能的正确电路。

若允许在原题规定的一个三极管之外增加一只二极管，可将干簧管上端与R3左端之间的直连导线断开，串入VD2：阳极接干簧管上端，阴极（带横线端）接VT2集电极与R3左端的公共点，如图所示。

初始关门且尚未触发时，干簧管把VD2阳极接地，两管截止，HA不报警。开门后，电源经R1、VD2、R3向VT1提供基极电流，VT1导通并使HA报警；其集电极电位降低，经R2使VT2导通。随后电源经VT2、R3持续向VT1提供基极电流，两管相互维持导通。

再次关门时，VD2阳极回到地电位，而阴极由VT2维持较高电位，VD2反向截止。这样，干簧管闭合不会把反馈节点接地，也阻断了经VT2、干簧管直接流向地的低阻通路，HA可继续报警。需要解除报警时，断开电源开关S；关好门后再合上S，恢复待机。上述过程以电源与电阻取值能提供足够的触发、维持电流为前提。

这一方案补充了原题缺少的隔离措施，超出“仅选择一个三极管”的原作答条件，作为改进说明附列。

555的8脚、4脚接电源正极，1脚接VT1集电极。VT1导通、HA报警时，1脚电位降低，555获得工作电压，4脚相对1脚为高电平。忽略VT1导通压降，555的工作电压近似为Vcc；以下2、6脚电压均相对1脚而言。

要让3脚交替输出高、低电平，可用输出端反馈控制电容充放电：新增电阻R5接在3脚与2、6脚公共端之间，新增电容C2接在电源正极与2、6脚公共端之间，如图虚线框2所示。图中采用无极性电容；若使用有极性电容，正极接电源正极。

当3脚输出低电平时，电源经C2、R5、3脚内部下拉通路、1脚及VT1流向地，给C2充电。C2上端电位不变，两端电压逐渐增大，使下端即2、6脚公共端的电位逐渐降低。低于Vcc/3时，3脚转为高电平；此时VD1两端不足以维持正向发光，VD1熄灭。

3脚输出高电平后，C2正极经8脚及内部输出通路、3脚、R5向另一端放电，C2两端电压逐渐减小，2、6脚公共端的电位逐渐升高。高于2Vcc/3时，3脚转为低电平，电流由电源正极经VD1、R4、3脚流向1脚及VT1，VD1发光，同时C2重新充电。如此反复，VD1闪烁；R5、C2取值应使闪烁周期便于观察。

本问的定时电容是新增C2，题图中接5脚的C1用于稳定比较电压。上述振荡以VT1保持导通为条件，不能消除第（3）问关门后无法保持自锁的缺陷。