简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试 知识点题库

某歌唱比赛计分规则如下:比赛设有2名技术评委A、B和1名音色评委C和1名表演评委D,评委们通过控制相应的A、B、C、D键来实现评分,技术评委每人30分,音色评委和表演评委每人20分,满分100分。只有分数超过70分表示成功的指示灯才亮。根据上述描述,请回答以下问题:
  1. (1) 设Y为指示灯,1表示灯亮,0表示灯不亮。按下键为1,不按键为0。请填写下列真值表。

    A

    B

    C

    D

    Y

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

  2. (2) 根据真值表写出逻辑式。
  3. (3) 根据逻辑表达式画出逻辑电路。
【加试题】为了解决储水箱水位问题,老陈利用一片四2输入的与非门CC4011和一个常开触点的继电器以及一些外围元件制作了如图所示的控制电路,使得水位低于B点时启动水泵加水,高于C点时停止加水。

  1. (1) 当水位从C下降到B过程中,D点的电位是(在①高电平;②低电平中选择一项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 现在要发光二极管安装指示灯,使得在电动机运转的时候红色发光管亮,而在电动机不转的时候绿色发光管亮,请连接a,f,b,c,g,e,k 实现这一功能。
  3. (3) 在测试中发现水位下降过程中水位低于B点的时候电机还不转,检修发现出问题的只有一处,那么这个问题不可能是(①B电极与导线断路;②3.3k电阻虚焊 ③三极管烧坏,④继电器触点烧坏 中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 如果手头上只有NPN三极管,但可以在不增加或改变其他元件的的情况下实现原有的功能。请你连接虚线框内的实心黑点完成电路改装。
如图所示为熔断器熔丝熔断报警印制电路板接线图,a、b接在交流220V电源熔断器熔丝两端。以下分析正确的是(  )

A . 接入熔断器两端时,a必须接在熔断器靠近火线侧,b必须接在熔断器靠近零线侧 B . 熔断器正常时,发光二极管V2工作,蜂鸣器B不工作 C . 电阻R阻值太小时,可能损坏V1 D . 二极管V1损坏时,发光二极管V2不工作,蜂鸣器B工作
下列关于如图所示电路分析中,正确的是(  )

A . S闭合时,V发光;S断开时,V不发光 B . S闭合时,V不发光;S断开时,V发光 C . 因为电路的初始状态未知,所以不能确定V是否发光 D . 不管S闭合还是断开,V都发光
如图所示是蔬菜大棚棚顶电子控制电路原理图。MS是湿敏电阻,用来检测大棚内的湿度,R是正温度系数热敏电阻来检测大棚内的温度。当大棚内湿度或者温度高于某个设定值时,电动机M通电运行,将大棚顶部打开进行除湿和降温。为了实现该功能,虚线框中的逻辑电路应为(  )

A . B . C . D .
如图所示的电路中,S1、S2、K都为按钮开关,初始时V1、V2都不发光,下列说法不正确的是(  )

A . 按下S1后松开,V1发光 B . 按下S1后松开,再按下S2,V2发光 C . 按下K后,V1、V2都不发光 D . 按下S2后松开,V2发光
小王利用所学知识为学校机房窗户设计了如图a所示控制电路;可实现白天下雨自动关窗和夜间开窗自动报警功能。电路中部分工作原理说明如下:闭合总开关S1 , 555芯片2脚会接收到一个短暂的低电平,J1-3吸合时555芯片6脚会收到一个短暂的高电平;电机M工作时带动传动机构关闭窗户,关窗时会触碰到开关S2使其断开,需手动才能闭合;窗户未关时干簧管G1断开,关闭时G1闭合;Rs为负特性湿敏电阻,接收雨水信号;Rg为光敏电阻,接收窗外环境光照信号;555芯片内部电路和功能表如图b所示。根据电路图和描述完成下列任务。

 

555芯片电路输入与输出关系表

输入

输出

2

6

4

3

7

x

x

低电平

低电平

低电平

>1/3Vcc

>2/3Vcc

高电平

低电平

低电平

>1/3Vcc

<2/3Vcc

高电平

保持

保持

<1/3Vcc

x

高电平

高电平

悬空

  1. (1) 夜间报警时,小王想手动停止报警,合理的操作是 (在A .打开S3;B .闭合S3选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 利用不超过三个2输入或非门,设计图a虚线框位置的电路,实现上述功能。
  3. (3) 调试电路时发现白天下雨时始终不能自动关窗,下列原因中不可能造成该现象的是(在A .7脚虚焊;B .Ra阻值过大;C .电容C1连焊中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 小王在测试过程中不小心折断了555的3脚,决定只保留夜间开窗报警功能,并用7脚控制,请帮助小王完成虚线框中的连线,三极管可实现工作在饱和状态。

     

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:

  1. (1) 若土壤湿度增大探头两端的阻值是(在①增大;②减少;③保持不变中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 二极管V3主要起保护(在①三极管V2;②继电器J;③NE555 集成电路中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 当555集成电路的3脚输出高电平时,继电器J不工作且V1不亮,下列调节措施最合理的是(在①减少RP3的阻值;②增大RP3的阻值;③减少RP2的阻值;④增大RP2的阻值中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 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)

  5. (5) 修改后的电路从继电器J开始工作到蜂鸣器HA发出报警声的过程中,V2集电极C和发射级E之间的电压(在①降低;②增大;③保持不变中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示,电路中三极管均工作在开关状态,则输入端A、B、C与输出端F的逻辑关系正确的是(   )

A . F=AB + C+ C B . F=A + C C . F= B+ C D . F= C+ C
如图所示是某孵化装置的温度控制电路。Rt是负温度系数热敏电阻,该电路将孵化器的温度控制在37℃-39℃之间,当温度超过39℃时,启动风扇即时降温,当温度低于37℃时,启动加热器即时加热。电路中IC1和IC2为比较器,当V+>V-时输出高电平,当V+<V-时输出低电平。请根据要求完成下列各题。

  1. (1) 适用该电路的继电器是

  2. (2) 该电路中继电器与继电器控制的设备正确的组合方式是(“①J1控制加热丝,J2控制风扇;②J2控制加热丝,J1控制风扇”选择一项填入横线)
  3. (3) 对于上下限温度设定值调节的说法正确的是__________。
    A . 调节R1的值,仅改变下限温度 B . 调节R1的值,仅改变上限温度 C . 调节R3的值,同时改变上下限温度 D . 以上说法都错误
  4. (4) 当孵化器的温度在37℃-39℃之间时,发光二极管V1发光,请将电路图补充完整。

如图所示的温控电路,可将温度保持在37~39℃之间,其中Rt1为正温度系数热敏电阻,Rt2为负温度系数热敏电阻。组装时若仅有与非门芯片,则虚线框内的替换方案可行的是(    )

A .   B . C . D .
小明温度设计了一个矿洞瓦斯和高温报警电路,当矿洞内瓦斯气体浓度超过设定值或矿洞内温度过高时,LED灯V2均会报警,若是瓦斯气体浓度过大,还会启动排风系统工作。气敏电阻在瓦斯浓度变化时会发生变化,Rt为负温度热敏电阻,分析电路,请完成以下任务。
  1. (1) 当瓦斯浓度增加时,气敏电阻器AB之间的电阻将(在A . 增大;B . 减少;C . 不变中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2)
    当矿洞内瓦斯气体浓度超过设定值或矿洞内温度过高时,V2均会发光报警,需完善电路。请你用不超过四个2输入与非门设计图1虚框位置的电路,实现上述功能;

    图1

  3. (3) 瓦斯气体浓度过大V2报警,同时排风系统开始排风,当瓦斯气体浓度小于设定值时,V2将(在A . 立即熄灭;B . 保持发光;C . 逐渐熄灭中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4)
    在调试中,小明发现V2发光报警时,不能判断是因瓦斯气体浓度过高还是温度过高引起,他想改进电路用于区分报警类型。他准备使用继电器的另一组触点并增加发光二极管V6,其中V2位高温报警,V6为瓦斯气体浓度报警,请图2虚框位置的完成电路设计。

    图2

小明设计了如图a所示的博物馆贵重文物防盗报警装置(图a)及配套电路(图b)。在文物四周布置红外光束,当红外光束未被遮挡时,红外接收装置的2脚输出高电平,当其中任何一束被遮挡时输出低电平,J1吸合,灯光点亮预警。文物的底部压住多个微动开关S3、S4等,一旦文物被提起,开关即闭合,J2吸合,报警器发声(灯光保持点亮)。只有在2名保安完成巡查,确认安全,并同时按住安装在博物馆和值班室暗处的按钮S1、S2(按住导通,松开断开)一定时长后才能解除报警。请完成以下任务。

  1. (1) 小明搭接好电路进行试验,发现一旦遮挡红外光束,声光即同步正常报警。下列原因分析中不可能的是(在A . S3未被压住;B . J2-2误用了常闭触点;C . J1-1与J2-1位置接反中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 在博物馆现场小明发现S1、S2布线、安装麻烦。决定采用无线遥控的方式实现解除报警功能。已知按下遥控器1、2上的按钮,所用无线接收模块的对应引脚D1、D2由高电平跳变为低电平。请你帮小明完成下图虚线框中的连线;

  3. (3) 小明安装好防盗报警装置进行模拟测试,发现只要避免遮挡红外光束,“盗走文物”电路也不会报警。为解决此电路缺陷,小明利用S4设计了如下方案,其中能实现提起文物后马上放回,仍能保持声光报警的是          (选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . B . C .
  4. (4) 小明换用一块四2输入或非门集成块重新设计了具有原功能的电路如下图所示(注:S4连接电路未画出)。请你帮助小明在虛线框内设计用一个三极管和一个电阻维持声音报警的电路,并画出。

如图所示为双稳态电路。它是由两个反相器首尾相接组成的环形电路,每个反相器的输出通过电阻分压耦合到另外一个反相器的输入端。如果外界条件不改变,它将始终保持在所处的稳定状态。由于电路具有两种稳定状态,所以称这种电路为双稳态电路。关于该电路说法正确的是(    )

A . 图中三极管为NPN型 B . 当VT1处于饱和导通状态,断开电源,用指针式多用电表电压挡测发射结电压为0.7V C . VT1截止时,VT2导通;VT2截止时,VT1导通 D . VT1截止时,VT2截止;VT2导通时,VT1导通
小明设计了如图所示的高温报警电路,当温度达到上限温度时,蜂鸣器发出报警声,电路中为非门F1、F2、R4和C构成多谐振荡器,其中Rt是负温度热敏电阻,根据电路图及描述,完成以下小题。

  1. (1) 分析电路以下说法正确的是(   )
    A . 调节R1对报警声的频率无影响 B . 电容C可能是电解电容 C . 蜂鸣器是有源蜂鸣器 D . 当三极管V1工作于饱和状态时,蜂鸣器才报警
  2. (2) 对电路的工作状态分析正确的是(   )
    A . 去除二极管V2,对电路无影响 B . 增大R4可以增加蜂鸣器的发声频率 C . V2损坏(断路)导致蜂鸣器不响 D . 调试时,蜂鸣器一直在响,可能是R3虛焊
小通利用所学知识设计了如图a所示的光控电路,闭合开关K,实现天色较暗时LED灯亮,天色较亮时LED灯灭,现处于调试阶段。其中555电路的内部结构如图b所示,其功能表见图c。下列分析中不正确的是(    )

A . 闭合开关K,若发现LED灯闪烁,可能是Rg安装在室内的原因 B . 闭合开关K,若发现LED灯始终点亮,可能是555电路5脚虚焊 C . 闭合开关K,若发现LED灯始终点亮,可能是电阻R1连焊. D . 若想要实现天色更暗时LED灯点亮,可将电阻RP触头向上移动
如图a所示为三极管V3过热保护电路,三极管导通时会发热,其发射结压降Ube随温度变化的规律如图b所示。已知R4阻值大小为R5的3倍,电路中所用半导体元件皆为硅管,下列关于电路功能的分析中正确的是(    )

A . 三极管过热保护的设定温度约为60℃ B . 换用更大阻值的R4电阻,可降低过热保护温度设定值 C . 三极管在过热截止后温度降低,能够自动恢复至导通状态 D . 按下开关K,才能实现V3过热保护功能
小明搭接了如图所示的简易光控路灯电路。调试时,用手遮住光敏电阻RL后,无论如何调节RP的大小,灯都不亮。为了查明故障的原因,小明用数字多用电表分别测量了V2的基极和发射极之间的电压Ube及集电极和发射极之间的电压Uce。如果小明测量的结果为Ube=0.7 V,Uce=0.2 V,下列故障的推断中可能的是(  )

A . RP与电源正极断路 B . V1与电源正极断路 C . 继电器线圈与V2集电极断路 D . 继电器常开触点J与电源断路
小明同学为了帮助山村里的家乡发展副业生产,他决定利用自己学到的电子控制技术,动手设计一个简易的闭环电子控制系统,以解决鸡蛋孵化的温度控制问题。通过试验得知孵化适宜温度在37~39 ℃范围内。
  1. (1) 图1是小明同学设计的部分电路,图中Rt是负温度系数的热敏电阻,CF741的引脚关系如表中所示。当温度加热到39 ℃时,电热丝停止加热。当发光二极管V1发光、V2不发光时,电热丝(在“①加热;②不加热”中选择一项,将序号填写在横线处)。请根据设计要求分析电路图的输入及控制部分补画其输出部分(在图1的虚线框内选择合适的小圆圈端子连接电路)。

  2. (2) 调试过程中,小明同学发现,当温度为40 ℃时电热丝才停止加热,合理的做法是(在“①调小Rp;②调大Rp;③电阻R1更换小一点的;④电阻R2更换小一点的”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 实践中,小明同学发现图1所示电路只能进行单点温度控制,导致继电器触点开闭频繁,于是,他对电路做了如下改进,输入部分采用两个负温度系数的热敏电阻Rt1Rt2和两个电位器Rp1Rp2 , 其中Rp1用于控制下限,Rp2用于控制上限。请根据设计要求分析电路图的控制及输出部分补画其输入部分(在图2的虚线框内选择合适的小圆圈端子连接电路)。

  4. (4) 按照图2所示电路调试到满足设计要求时,两电位器Rp1Rp2之间的大小关系是(在①Rp1>Rp2;②Rp1Rp2;③Rp1<Rp2中选择一项,将序号填写在横线处)。

    解析 (1)V1发光,V2不发光,6脚低电平,三极管导通,继电器吸合,电热丝加热。三极管为PNP,负载接集电极,注意二极管反接。(2)根据题意,39 ℃时,电热丝还在加热,6脚低电平,2脚电压高于3脚,要使2脚电压低于3脚,则要使2脚电压降低,Rp调大。(3)低温时,电热丝加热,继电器吸合,V2导通,V1截止,V1基极低电平,J-1闭合;故输入电路中Rt接正极,Rp接负极;随着温度上升,继续加热,直到温度高于上限,停止加热,此时J电器断开,J-1断开,故J-1连接上限输入电路。(4)加热过程中,V1基极高电平时,停止加热,此时J-1常闭端闭合,所以Rp2分压要小于Rp1分压,否则V1又截止。故Rp1Rp2

如图所示的锂电池充电电路,GB为充电电池,稳压管V2的稳压值为3.4V,LED发光时压降为1.8V,V1、V2、VT1和VT2均为硅管。下列分析中正确的是(   )

A . GB充电中,流入电池的电流大小不变 B . GB上限电压可调节范围为2V~3.9V C . GB充到3V且LED发光时,VT1处于放大状态 D . Rp2虚焊时,GB停止充电
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