浙江选考·电子控制技术·考点25 三极管电路设计（Word版，含答案）

考点25——三极管的电路设计
1. 如图所示是小明设计的高温报警器电路原理图，当温度达到或超过设定值时，蜂鸣器发出报警声。555集成电路的输入输出特性：2脚的电位低于Vcc的三分之一时，3脚输出高电平；2脚电位高于Vcc的三分之一，且6脚电位高于Vcc的三分之二时，3脚输出低电平。
请根据描述和电路图完成以下任务：
在测试过程中，小明将555集成电路损坏，准备用三极管来代替。请你帮助小明选择一个合适的三极管（NPN型或PNP型），采用共发射极接法在下图的虚线框中画出三极管，并选择合适的接线端子完成电路的连线，要求保持电路原有的功能。
2.小明设计如图1所示的土壤湿度控制与报警电路，当检测到土壤的湿度值低于设定下限时，V1亮，水泵M启动进行灌水；当检测到土壤的湿度值高于设定的上限时，V1灭，水泵 M停止灌水。根据电路图与功能要求完成下列任务：
小明想改变电路的功能，如图2所示，实现当探头检测到的湿度值接近设定的下限时，V1亮，当检测值低于设定下限值时继电器开始工作，如果检测到的湿度值继续降低（即没有顺利进行灌水）则蜂鸣器HA发出报警声。现提供NE555集成电路一个、与非门集成块一个、PNP型三极管一个、可变电阻若干，请选择合适的电子元器件在图2的虚线框内补全电路以实现上述功能。（若选择与非门，连线时只需画出逻辑电路符号）
3.小明设计了如图所示的温控实验电路。要求当温度低于设定的下限值时，加热装置加热；当温度高于设定的上限值时，加热装置停止加热。其中Rt是热敏电阻，请根据电路图及其描述完成以下任务。
请在图a虚线框内补画一个合适的三极管并选择合适的接线端子连线将电路设计完整；
4. 如图a、图b所示的两个电路中，三极管为硅管，两个LED灯参数均相同。完成以下各小题。
请完成图a的实物图连线（虚框处），其中三极管为普通三极管，平面朝自己，三个引脚朝下，从左至右依次是e、b、c三个极，上端线为电源正极，下端线为电源负极。
5.小明参观某现代农业技术学校的花卉大棚基地时，发现温度过高时，需要人工打开四周的通风窗来调节棚内温度，操作很繁琐。小明设想应用通用技术教材中的知识，实现通风窗的自动控制。当棚内温度高于上限时，打开通风窗（通过电机的电流从“b”到“a”），碰到限位开关S2后，停止转动；当棚内温度低于下限时，关闭通风窗，碰到限位开关S1后，停止转动。请完成以下任务:
调试时小明发现RP1和RP2都影响温度的下限和上限，无法调试成功。小明准备用图b或者图c方案替代图a虚线框中电路:图b方案中RP2只与下限值有关；图c方案中RP2只与上限值有关。请你在图b所示的虚线框中补画1个二极管并连线，在图c所示的虚线框中补画1个三极管并在合适的端口连线实现设计要求。
6. 如图 a 所示是小明设计的室内温度指示电路，当室内温度高于设定值时，发光二极管 V2 发光；当室内温度高于室外温度时，发光二极管 V1 发光。Rt1 和 Rt2 均为相同的热敏电阻，IC1、IC2 为电压比较器，V+>V-时输出高电平，V+小明准备用两个继电器来控制制冷机 M1 和排风扇 M2，请在图 c 虚线框 2 中设计该控制电路（提供的元件有：NPN 型三极管 1 个、PNP 型三极管 1 个、电阻 2 个、普通二极管 2 个、继电器 2 个（J1 和 J2），要求三极管采用共发射极接法）。
7. 如图a所示是某收费停车场的单通道车辆门禁系统，小明为其设计了如图b所示的实验电路。车牌识别正确时，A点（或B点）为高电平，出场收费成功后E点出高电平。当B点和E点同时为高电平或者A点为高电平时，V7发光，代表闸门打开；车在规定的时间内通过进场（或者出场）确认传感器时，V1（或V4）发出的光被遮挡，V8发光，代表闸门关闭。车离开车牌识别区时，A点（或B点）为低电平；延时器输出的高电平比A点（或B点）高电平的持续时间长15秒。请完成以下任务。
图a
图b
如图c所示，电机（M）电流从“+”到“-”，电机正转，打开闸门；电机电流从“-”到“+”，电机反转，关闭闸门。请在虚线框内设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元件有：2个NPN型三极管、两个普通二极管、2个电阻、2个继电器
图C
8. 如图所示是某鱼池自动换水电路，鱼池正常水位处于C点偏下一点，按一下按钮开关SW1，排水泵M1开始工作，向外排水，当鱼池水位下降到B点以下时，进水泵M2工作，从进水池里向鱼池抽水，这时关闭排水泵M1，当水位升到C点，关闭进水泵M2，整个换水过程结束。请完成以下任务。
安装电路时发现三极管只有一个NPN型和一个PNP型的，现将V4三极管采用PNP型的，电路功能保证不变，请在虚线框内设计三极管驱动继电器电路，要求三极管采用共发射极接法。元件有：1个PNP型三极管、1个普通二极管、1个电阻、1个继电器
图2
9.小明在通用技术课上设计了如图所示的风扇控制电路。热敏电阻Rt检测环境温度，当温度高于设定上限时，风扇M启动降温；当温度低于设定下限时，风扇M停止转动。比较器的功能是：当V+>V-时输出高电平，当V+请根据控制要求选择合适的三极管及电阻完成虚线框中的电路连线
10.如图所示是小马设计的水塔水位自动控制系统的示意图（如图a）和电路图（如图b）。RS1和RS2是用于检测水塔水位的干簧管，继电器额定电压5V，线圈内阻约60Ω。水塔内放有内嵌永磁体的浮子a，可在立柱b上随着水位的变化做垂直上升或下降运动。当浮子在低水位时，水泵M工作，水塔进水；当浮子上升到高水位时，水泵M停止工作，水塔停止进水。请完成以下任务：
小马改进了电路，在水池下方安装了一个检测低水位的干簧管RS3，要求当水池水位低于低水位时水泵停止抽水。请你在虚线框内连接电路以实现其功能；
【参考答案】
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