高中通用技术选考系统复习课时集成电路

第五章综合电路分析课时40555集成电路1．555集成芯片(1)555时基电路内部结构原理图电路内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成，分压电路由三个5kΩ的电阻构成，分别给C1和C2运放提供参考电平。C1和C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。(2)管脚排列图(3)逻辑功能表一般情况下常考2脚、6脚的输入与3脚的输出关系；再加深点就会涉及7脚的放电端与2脚、6脚实现多谐振荡的考查；4脚输入0，出1,3脚出0；5脚为电压控制端，当5脚外接电压时，就改变了内部两个电压比较器的基准电压，不再是当该端口不用时，常串联一只0.01μF的电容接地，防止干扰。(4)由555时基电路构成的几种典型电路2．NE555组成的温控电路的调试与工作过程NE555组成的温控电路图(1)调试3．555组成的水位控制电路的工作过程(Ha高水位，Hb低水位，Hc零水位)555电路组成的水箱闭环电子控制系统电路图例1

[2019.4浙江]如图所示的温控电路，用Rp设定555芯片5脚的电位Vct。当温度超过60℃时散热风扇电机启动。下列分析中不正确的是(

)A．

Rt应采用负温度系数的热敏电阻B．调大RH的阻值，电机启动时的温度低于60℃C．Rp的滑动触点向下移，电机启动时的温度高于60℃D．温度从60℃以上降低到60℃以下，电机就立即断电D题型一：温度控制(上限与下限)【解析】当温度超过60℃时散热风扇启动，则3脚输出高电平，2脚电压＜1/2Vct，即Rt分压降低，Rt的阻值应降低，而此时对应的温度超过60℃，故Rt采用负温度系数的热敏电阻，A项正确；调大RH的阻值，则Rt的分压降低，则此时温度不用达到60℃即可使Rt分压满足＜1/2Vct，即2脚电压＜1/2Vct，3脚输出高电平，电机启动，B项正确；Rp的滑动触点向下移，则5脚电位Vct变小，对应1/2Vct也变小，此时需要温度升高到60℃以上才能满足Rt的分压变小且当小于变小后的1/2Vct时，电机才能启动，故电机启动时的温度要高于60℃，C项正确；温度从60℃以上降低到60℃以下时，Rt的分压由＜1/2Vct变为＞1/2Vct，此时3脚输出为保持状态，即输出高电平，故电机保持转动，D项错误。例2

[2016.10浙江]如图所示是小明设计的水位控制系统，当水位低于b点时水泵M抽水，水位达到a点时停止抽水。555集成电路6脚电位升至2/3VCC时，3脚输出低电平，2脚电位降至1/3VCC时3脚输出高电平。请完成以下任务：题型二：水位控制(上限与下限)

(1)555集成电路管脚识别正确的是________(在下列选项中选择正确的选项，将序号填写在“________”处)。(2)调试电路时发现，当555集成电路的3脚输出高电平时，继电器J不工作，合理的调节措施是________(在①减小R1和R2的阻值；②减小R3的阻值；③减小R4的阻值；④减小R5的阻值中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)。(3)小明设计的控制电路中忘记设置水泵工作状态指示灯，请你在虚线框内选择合适的端子连接发光二极管V3和电阻R6，使得水泵M抽水时V3发光，不抽水时V3不发光。(4)系统工作一段时间后，三极管V1损坏，小明准备用手头仅有的PNP型三极管替代原来的三极管，请你在虚线框内选择合适的端子重新连接电路。要求保持系统原有的功能，继电器线圈接在集电极上。(3)

(4)（1）②（2）④【解析】(1)本小题考查数字集成电路—管脚的排列及读法。根据小圆点或缺口，字体正面朝自己，逆时针方向数管脚，故选②。(2)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动及555的工作原理。由于3脚为高电平，说明555正常，继电器没工作，说明加在继电器线圈上的电压不够，Ic太小，即三极管Vce的电压太高。因此可减小R5的阻值，增大Ib，使三极管进入或接近饱和区，减小Vce，增大Ic，选④。(3)本小题考查串联电路、晶体二极管中的发光二极管。由于3脚为高电平，利用3脚的高电平控制指示灯，电阻起到降压限流的作用，连接时只要注意发光管的极性即可。(4)本小题考查晶体三极管的放大与开关作用、直流继电器驱动、线圈接在集电极。3脚为高电平时，NPN三极管导通，继电器工作，开始抽水。现换成PNP后，3脚为高电平时三极管截止，继电器不工作，不符合题意抽水的要求。因此需要设计继电器得电时水泵不工作，失电时水泵工作。在继电器触点上改变，即3脚为高时，继电器失电，其常闭触点接在水泵回路。例3如图所示是一个用555集成制作的路灯自动控制电路。工作原理：当外界有光照较亮时，Rg阻值很小，555集成输入端2脚、6脚为高电平，使输出端3脚为低电平，继电器不动作，常开触点断开，路灯H不亮；当外界光线较暗时，Rg阻值很大，555集成输入端2脚、6脚为低电平，使输出端3脚为高电平，继电器吸合，常开触点闭合，路灯H亮。请完成以下任务：题型三：6脚、2脚相连的555控制电路(1)当外界光线逐渐变亮时，555输入端2脚、6脚的电压将________(在A.逐渐升高；B.逐渐降低；C.不变；D.等于0中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；(2)当外界光线较暗时，路灯H还没有亮，应________(在A.升高电源VCC电压；B.路灯灯泡功率换小；C.可调电阻Rp调小；D.可调电阻Rp调大中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；(3)不管外界的光线如何变化，路灯H一直不亮，以下最不可能的原因是________(在A.可调电阻Rp两端的其中一端跟电路没接上；B.光敏电阻Rg两端的其中一端跟电路没接上；C.继电器线圈的一端跟555集成的3脚没接上；D.555集成4脚、8脚没跟电源正极连接中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。ACB例4

如图所示为过压欠压保护器部分电路，其中VCC通过VT1调整为5V稳压电源，控制电压Uo会随电网电压Ui变化，其对应关系见表1。当电网电压Ui

在170V～240V之间时用电器正常工作；当电网电压在此范围之外时，控制电路使继电器释放，切断电网Ui，从而保护用电器。核心部件采用两片555芯片，其逻辑功能见表2。请完成以下任务。题型四：利用4脚功能

(1)在继电器吸合时，三极管VT1工作的状态为________(在A.截止；B.放大；C.饱和中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；(2)在虚线框内补充完整电路；B(2)(3)为使得用电器更加安全，需要把下限电压提高到200V，那么应将________(在A.RP2调大；B.RP2调小；C.RP3调大；D.RP3调小中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；(4)若开始时电压犝ｉ长时间处于240Ｖ，突然迅速下降并在极短时间内到达160Ｖ并保持在这一电压。在整个过程中，继电器的状态为________（在A.释放→吸合→释放；B.一直释放；C.吸合→释放→吸合；D.一直吸合中选择合适的选项，将序号填入“________”处）AC例５［2020.7浙江］如图所示是小明设计的自动关窗电路，下雨或傍晚时电机转动，带动窗扇移动。窗户完全关闭时，干簧管闭合。下列分析中正确的是（

）题型五：利用5脚功能Ａ．干簧管闭合时，Ｖ６导通Ｂ．增大R６，减小下雨时关窗信号的设定值Ｃ．傍晚Ｖ５始终不发光，应增大R８

Ｄ．R１是湿敏电阻，阻值随湿度的增大而减小D【解析】由电路分析可知，傍晚时光线变暗，Rg阻值增大，5脚电压Vct降低，6脚电压满足＞Vct，3脚输出低电平，V6导通，电动机转动，带动窗扇移动，当窗户完全关闭时，干簧管吸合，V3导通，5脚电压Vct升高，6脚电压满足＜Vct，3脚输出高电平，V6截止，电机停止转动。而当下雨时，湿敏电阻R1减小，R3左侧电压升高，V1导通，4脚电压变为低电平，3脚输出低电平，V6也会导通，让电动机转动，带动风扇关窗。故选项Ｄ正确。由上述分析过程可知，干簧管闭合时，V6截止，故选项A错误。由R1是湿敏电阻可知，下雨时关窗的设定值应该通过调节R2来实现，与R6无关，故选项B错误。增大R8，对V6基极电流的阻碍作用增强，是基极电流变小，更加导致V5不能发光，故选项Ｃ错误。例６［2021宁波联考］如图所示是用于有多扇门的门铃，各扇门的门铃声用不同的延时时长来区分。对于该电路的分析，下列说法中正确的是

（

）题型六：延时电路B【解析】开关是S2按下时C4充电放电交替进行，松开后C２作为C４的充电电源，C４充电放电交替进行一段时间，Ａ项错误；门铃的频率（周期和频率互为倒数）是由R１、R２和C４决定，跟C１、C２、C３无关，Ｃ项错误；增大R２会使振荡周期变大，频率变小，所以铃声更为平缓，但会缩短影响延时时长，Ｄ项错误。Ａ．开关Ｓ２按下时C４一直充电，松开后C４一直放电Ｂ．按下Ｓ１且松开后，C１作为C４的充电电源Ｃ．安装Ｓ３的那扇门，门铃声音最为尖锐Ｄ．增大R２会使铃声更为平缓，但不影响延时时长题型七：振荡电路例6如图所示的电路可以快速检测出NPN、PNP型三极管的好坏。555和R1、C1等构成无稳态多谐振荡器，555电路的