简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试 知识点题库

如图所示为采用CMOS芯片设计的门电路,下列关于该电路的说法中正确的是(  )

A . S断开时,V1发光,V2不发光 B . s闭合时,V1发光,V2发光 C . S断开时,V1不发光,V2发 D . 无论S断开还是闭合,V1始终发光
【加试题】如图a所示为恒温电子控制系统,当温度高于40℃时开始启动风扇降温,达到或低于20℃时停止降温,将温度控制在下限20℃和上限40℃之间。集成电路IC1的输入输出关系如图b所示,M为风扇电机。请完成以下任务:

图a

555电路输入与输出的逻辑关系表

2脚

6脚

3脚

< Vcc

< Vcc

1

> Vcc

> Vcc

0

> Vcc

< Vcc

保持

图b

  1. (1) Rt1和Rt2均为负温度系数热敏电阻,分别用于检测上限温度和下限温度。Rp1和Rp2均为可调电阻,分别用于调节上限温度和下限温度的设定值。请在图a虚线框A和B中将电路补充完整,以实现电路功能。
  2. (2) 在40℃时,Rt1与Rp1的阻值之比应为(在“①1∶2;②2∶1;③3∶2;④3∶1”中选择正确的选项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 电路搭接好后,三极管V1导通,但继电器不能顺利吸合,可通过调节或更换(在“①Rt1;②Rt2;③Rp1;④Rp2;⑤R1”中选择正确的选项,将序号填写在横线处)进行改进,以实现继电器吸合;且调节或更换的电阻的阻值应(在“①增大;②减小”中选择正确的选项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 电路正常工作后,发现在30℃时V1不导通,继电器不吸合,可知此时温度的变化趋势是(在“①从下限升高到上限;②从上限降低到下限;③无法确定”中选择正确的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示是某电视选秀节目用三人表决器的电路示意图。比赛设有3名评委,分别为评委甲、乙、丙,分别控制电键A、B、C(电键为双刀式)。比赛规定,只有当两名或两名以上评委认可(闭合电键)时,指示灯点亮表示该选手晋级成功。根据以上描述,请回答以下问题:

  1. (1) 设F为指示灯,1表示灯点亮,0表示灯不亮。电键ABC闭合为1,打开为0。请填写下面真值表:

    A

    B

    C

    F

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    0

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    0

    0

    1

    0

    1

    1

    1

    0

    1

    1

    1

  2. (2) 根据真值表写出逻辑表达式;
  3. (3) 根据逻辑表达式画出逻辑电路。
下列关于如图所示电路的分析中,正确的是(  )

A . S断开时,V1、V2均亮,S闭合时,V1亮、V2不亮 B . S断开时,V1、V2均亮,S闭合时,V1不亮、V2亮 C . S断开时,V1亮、V2不亮,S闭合时,V1不亮、V2亮 D . S断开时,V1不亮、V2亮,S闭合时,V1亮、V2不亮
小明用热敏电阻、三极管、继电器、电热丝、CT74LS02(四二输入或非门)芯片、555芯片等搭建了如图所示的温控电路,能将温度控制在25~40度之间。请根据电路图及其描述完成以下任务。

图 1

  1. (1) 要实现该控制电路的功能,温度低于25度时加热,温度高于40度时停止加热,热敏电阻应选择(在①NTC;②PTC;中选择一项,将序号填写在横线处);现在要求该电路实现低于30度时就加热,以下措施合理的是(在①RP1滑片往上滑;②RP1滑片往下滑;③RP2滑片往上滑;④RP2滑片往下滑中选择一项,将序号填写在横线处)
  2. (2) 图中发光二极管D2的功能是 (在①高温指示灯;②低温指示灯;③加热指示灯;④保温指示灯中选择一项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 电路在搭建完成进行调试的过程中发现,温度已经低于25度了,电热丝却没有加热,以下不可能的原因是 (在①CT74LS02芯片7脚没有接地;②选择的继电器的额定工作电压过大;③继电器线圈虚焊;④继电器内部返回弹簧失去弹性中选择一项,将序号填写在横线处)
  4. (4) 小马同学看到小明同学搭建的电路图后,自己也想尝试搭建一个,他找来了两个正系数的热敏电阻RT3、RT4,可调电阻RP4、RP5,CT74LS00(四二输入与非门)芯片重新搭建电路,其中要求RT3、RP4控制温度下限,RT4、RP5控制温度上限,电路原有功能不变,请完成输入部分的连线。

    图 2

如图所示的由基本触发器构成的试验电路,通过滑动Rp的滑片改变Ui大小,根据V1、V2的发光情况,体现基本触发器的功能。下列对该电路的分析中不恰当的是(  )

A . 当Rp滑片处于a端时,V1亮,V2 B . 当Rp滑片处于b端时,V1灭,V2 C . 当Rp滑片由a向b滑动时,V1由亮变灭 D . 当Rp滑片由b向a滑动时,V2由灭变亮
【加试题】如图所示电路,V3工作于开关状态。当输入X=0,Y=1时,以下发光二极管状态中正确的是(  )

A . V1不发光、V2不发光 B . V1不发光、V2发光 C . V1发光、V2不发光 D . V1发光、V2发光
如图所示的电路图,按键控制与V4、J的工作状态关系如表格所示(按键按下定义为1,不按为0)。图中虚线框位置逻辑电路合理的是(   )

K9、K0

K1~K8

V4状态

J状态

0

0

不亮

释放

0

1

释放

1

0

不亮

吸合

1

1

释放

A . B . C . D .
如图所示为光敏传感器模块电路的原理图,根据电路图,请完成以下任务。

  1. (1) 图中电容C1的功能为(在A .延时;B .滤波(抗干扰);C .耦合(将信号传递给下一级)中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 接通电源并过一段时间后,V1、V2的亮灭情况是(在A .强光时,V1亮、V2亮;B .强光时,V1亮、V2灭;C .弱光时,V1灭、V2亮;D .弱光时,V1灭、V2灭中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 关于A点、B点输出信号的分析正确的是(在A . A点输出模拟信号,B点输出数字信号;B . A点输出数字信号,B点输出模拟信号;C . A点、B点输出都是数字信号;D . A点、B点输出都是模拟信号中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 小明想提高该传感器对光线的灵敏度,以便在光线更暗时得到发光二极管的提示,下列措施中最合适的是(在A .调大R1的阻值;B .调大R3的阻值;C .将R2的箭头向下调节;D .将R2的箭头向上调节中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 小明想将该传感器接入阳光房电动遮阳帘中,当有阳光照射时,展开遮阳帘(M的电流自下向上);当无阳光照射时,收拢遮阳帘(M的电流自上向下),请你帮助小明完成虚框内的电路连接,实现以上功能。

如图所示为某种三人表决器的逻辑电路图。以下选项中能实现同样功能的逻辑电路图是(  )

A . B . C . D .
下图是工作间照明控制电路,通过干簧管、磁铁与光敏电阻及相关电路,实现晚上工作间门打开后亮灯的控制。期中555集成电路6脚电位升至电源电压的三分之二时,3脚输出低电平;2脚电位降至电源电压的三分之一时,3脚输出高电平。以下电路中,能实现天黑门打开就亮LED的是(    )
A . B . C . D .
如图是小明设计的煤气意外熄火报警电路。当煤气熄火时,蜂鸣器能发声报警,反之不发声。集成电路555的输入、输出关系如表所示,其中8脚接电源、1脚接地,为集成电路供电。根据电路图及其描述,完成以下任务。

  1. (1) 为实现电路功能,小明选用电阻R1和R2的阻值可能是 (在A . R1=1KΩ,R2=1KΩ;B . R1=7KΩ,R2=4KΩ;C . R1=10KΩ,R2=4KΩ;D . R1=5KΩ,R2=10KΩ中选择合适的选项,将序号填入下划线处)
  2. (2) 调试时发现,当煤气关小(未熄火)时,蜂鸣器就开始发声报警。此时测得V1三极,管的集电极电位为2V。下列调节措施合理的是 (在A . 调大RP1;B . 调小RP1;C . 调大R1;D . 调小RP2中选择合适的选项,将序号填入下划线处)
  3. (3) 测试发现正常熄火时,蜂鸣器也报警,小明打算在电路中增加燃气灶点火开关S信号。同时,为避免因光敏电阻损坏而不能正常报警。小明打算增加负系数热敏电阻Rt检测是否意外熄火。具体要求如下:当燃气灶打火后,S闭合,热敏或光敏电阻检测到意外熄火时,蜂鸣器即报警。当燃气灶正常熄火后,S断开,蜂鸣器始终不报警。请你用三个2输入与非门设计虚线框1位置的电路,实现上述功能。

  4. (4) 小明打算进一步改进电路。即意外熄火时,能关闭煤气阀门,并通过电机打开窗户。小明首先设计窗户控制电路,提出控制要求:煤气意外熄火,蜂鸣器报警的同时驱动电机正转打开窗户,直至完全打开后关闭电机。窗户完全打开时,干簧管闭合。发光二极管V5发光表示电机正转。比较器的功能:当V+>V-时输出高电平当V+<V-时输出低电平。请你在虚线框2内完成电路连线。

如图所示为利用基本触发器设计的某鱼缸温度电子控制电路,当鱼缸内的热敏电阻(Rt1、Rt2为负温度系数)检测出水温低于设定下限温度时,缸内的加热丝就加热;当鱼缸检测出水温达到设定上限温度时,鱼缸内的加热丝停止加热。调节RP1和RP2的阻值,可以调节温度控制的上下限,下列说法不正确的是(    )

A . Rt1和Rt2分别是检测温度的上限和下限 B . 温度尚未降低到下限温度,就已经开始加热,应该将RP2的滑动触头向上调 C . 当温度处于上限和下限之间时,VL2可能不发光 D . 当温度低于下限温度时,VLI一定发光
如图1所示是小明设计的副驾驶座安全带提醒模型的简易电路,其中Rp是压力传感器,其阻值随压力增大而减小;V1工作在开关状态:K是触点开关,系好安全带后开关断开。请完成以下任务:

  1. (1) 有人入座而且较长时间未系安全带时,蜂鸣器会发声提醒。以下哪个元件可设置延时功能          (从下列选项中,选择一项,将序号填写在横线处);
    A . B . C . D .
  2. (2) 为实现上述功能,图1中c点应与相接(在①a点;②b点中选择一项,将序号填入下划线处)并在图2中对应位置画上相应的线;
  3. (3) 小明设计时使用的是四2输入或非门CC4001。因逻辑门集成块多余输入端不能悬空,否则容易受外界干扰,破坏正常的逻辑关系,甚至损坏,所以小明决定用CC4001中空余下的或非门代替三极管V1。请在图2虚框中补全电路;

  4. (4) 小明在测试中发现在副驾座上加20kg的重物就能触发提醒电路工作,现希望在副驾座上加30kg的重物才会触发电路工作。为此可通过 (在①增大R1;②减小R1;③增大R2;④减小R2中选择一项,将序号填入下划线处)来实现;
  5. (5) 现欲在蜂鸣器发声的同时增加发光二极管LED发光提醒,请根据电路的逻辑关系在a、b、c、e、f四点中选择合适的点连接好新购的LED和电阻(其他部分电路已接好,可不必重接)。

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 . B . C . D .
小明在观看了电影《我和我的祖国》后,用遥控器和无线接收模块设计了如图1所示的电路。按下遥控器上的“升”按钮后,开始升国旗,流过电机的电流从a到b,当国旗升到顶部时,触碰安装在旗杆顶部的行程开关,停止升旗;降旗时,当国旗降到底部时,触碰安装在旗杆底部的行程开关,停止降旗。请完成以下任务:

  1. (1) 根据控制要求分析电路,接收模块输出端口D2、D3的作用是(在A . D2用作升旗控制,D3用作降旗时控制;B . D2用作降旗控制,D3用作升旗时控制中选择合适的选项,将序号填入横线处);行程开关S1、S2的作用是(在A . S1用作升旗时停止控制,S2用作降旗时停止控制;B . S1用作降旗时停止控制,S2用作升旗时停止控制中选择一项,将序号填入横线处);
  2. (2) 小明搭建电路后进行测试,发现只能降旗不能升旗,故障的原因可能是(在A . 24V电动机电源未接;B .二极管V4­接反;C .控制升旗时停止的行程开关一直闭合中选择一项,将序号填入横线处);
  3. (3) 小明发现升旗时,按下“降”按钮或者降旗时,按下“升”按钮,电机的工作电源都会短路。请你帮助小明在图2虚线框中补全所需要的继电器触点J1-3和J2-3,实现升旗时按下降旗按钮无效及降旗时按下升旗按钮也无效(标注上文字符号);

  4. (4) 小明用555芯片来简化控制电路部分的设计,工作电路部分保持不变,请你在图3虚线框中完成555芯片的连接,实现电路功能。

如图甲所示是小明设计的房间湿度控制系统电路图,解决了北方的冬季气候干燥问题。功能如下:若房间湿度低于下限值时,系统启动电动喷雾器M给房间增加湿度:若房间湿度高于上限值时,电动喷雾器M停止工作。请根据要求完成下列各题。

555电路功能表

输入

输出

2脚

6脚

3脚

<1/3Vcc

<2/3Vcc

高电平

>1/3Vcc

>2/3Vcc

低电平

>1/3Vcc

<2/3Vcc

保持

  1. (1) 请根据设计要求,仔细分析电路结构,结合设计要求,在图甲虚线框1中选择一个合适的三极管及接线端子采用共发射极接法完成电路连线,使电路满足设计要求
  2. (2) 调试过程中,若要调高湿度上限值且调低湿度下限值则(在 A .调大Rp1. 调小Rp2; B .调小Rp1、调大Rp2; C .Rp1. Rp2均调大; D .Rp1、 Rp2均调小)
  3. (3) 在调试后电路正常工作过程中,下列分析正确的是 (A .湿度大于下限值时V2发光; B .湿度小于下限值时V2发光; C .湿度介于上下限之间时V1发光;D .喷雾器M工作时V1发光)
  4. (4) 小明准备用电压比较器及逻辑门电路来代替55芯片实现原有功能,比较器功能:当V+>V-时输出高电平,当V+<V-时输出低电平。仔细分析图乙中电路结构,结合设计要求,在图乙虚线框2中完成电路连线,使电路满足设计要求:

  5. (5) 按照图乙所示电路,无论房间湿度如何变化,电动喷雾器M始终不工作,则不可能的原因是(A . V3、V4正负极接反了;B . V5正负极接反了;C . Rp3虚焊;D . R6虚焊)。
如图所示为某商场防盜报警电路,夜间灭灯后若商品柜门被打开则发出报警声。下列分析中不正确的是(    )

555功能表

1脚

4脚

2脚

6脚

3脚

8脚

GND

低电平

/

/

低电平

Vcc

高电平

<1/3Vcc

任意

高电平

高电平

>1/3Vcc

<2/3Vcc

保持

高电平

>1/3Vcc

>2/3Vcc

低电平

A . 柜门被打开,则干簧管断开 B . 报警后闭合S1,可停止报警 C . 报警后断开S2,停止报警;关上柜门后,闭合S2,继续报警 D . 夜间灭灯后发生报警,此时关上柜门,未能继续报警,可能是继电器的额定工作电压过大造成的
如图所示逻辑电路,为了实现S=0时,F=A,图中虚线框处可选用1个(   )

 

A . 或 门 B . 或非门 C . 与 门 D . 与非门
如图所示为小明设计的水塔水位控制电路。地下深井中的水位能随着时间上涨,当水塔水位低于下限时可启动水泵M从地下深井抽水,向水塔水箱注水,电路能避免出现深井抽干时水泵空转浪费电能的问题。已知555集成电路的功能如下表所示,请分析电路并完成以下小题:

  1. (1) 关于指示灯L1和L2的说法中不正确的是 (A .水塔水箱水位处于探头d、e之间时L2亮;B .地下深井水位低于探头b时L1亮;C .L1和L2不会同时点亮);
  2. (2) 在虚线框1和虚线框2内选择合适的接线柱进行连线,实现电路功能;
  3. (3) 在虚线框3内选择合适的触点进行连线,并在括号内正确标注触点的符号名称;
  4. (4) 小明搭建电路后进行调试,发现电路会出现继电器频繁吸合释放的状况,产生该问题的原因可能是(A .探头a、b 粘在了一起;B .探头e、f 粘在了一起;C .D2虚焊;D .选用的继电器触点负荷过大);
  5. (5) 为了防止控制电路出现故障时水溢出水箱,小明在水箱内设置了极限水位探头g,当水位升高至极限水位时,用蜂鸣器实现报警,以提醒手动断开负载开关K。请在虚线框4内完成电路连线。

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