高考通用技术攻略浙江专用大二轮 讲义专题九 电子控制系统信息的处理数字电路Word文档下载推荐.docx
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1.(2018·
4月浙江省选考)如图所示的电路,下列分析中正确的是( )
A.V2始终不发光
B.S断开时,V1不发光,V2发光
C.S断开时,V1发光,V2不发光
D.S闭合时,V1发光,V2发光
答案 B
2.(2018·
11月浙江省选考)如图所示的电路,下列分析中不正确的是( )
A.S1接地、S2接电源,LED发光
B.S1接地、S2接地,LED不发光
C.S1接电源、S2接地,LED发光
D.S1接电源、S2接电源,LED发光
答案 D
3.(2017·
4月浙江省选考)下列关于如图所示电路的分析中,正确的是( )
A.S断开时V不发光,S闭合时V发光
B.S断开时V发光,S闭合时V不发光
C.不管S闭合还是断开,V都发光
D.因为电路的初始状态未知,所以不能确定V是否发光
解析 本题考查逻辑电路的逻辑运算,根据电路图先搞清楚逻辑关系,然后再分析选项。
本题中有一个触发器,当S闭合时,相当于接地,前面有一个非门电路,所以不能激发电路工作。
答案 A
4.(2016·
10月浙江省选考)如图所示是某电动玩具的电路图,下列对该电路的分析中不正确的是( )
A.三极管V1在电路中起开关的作用
B.电机M工作时,三极管V1的集电结和发射结都处于正向偏置状态
C.二极管V2主要用于保护三极管V1
D.R2换用阻值小一点的电阻,更容易触发电机M启动
解析 D选项中电阻R2的阻值越大,三极管的偏置电压越大,越容易启动。
饱和导通,三极管的放大状态必须是发射极正偏,集电极反偏,而饱和导通的条件有两个,两个极都正偏,或者发射极正偏,集电极零偏。
5.(2016·
10月浙江省选考)如图所示是小明设计的蔬菜大棚自动报警电路示意图,R1是负温度系数热敏电阻。
当光线暗并且温度低于设定值时,蜂鸣器发声报警。
图中虚线框处应选用的逻辑门是( )
解析 依据题意可知道,当光线暗时,Rg增大,V1导通;
低于设定温度值,即Rt增大时,三极管V2导通。
又根据电路图,门电路的输入端都为低电势,故为0;
由于电铃响,故三极管V3导通工作,所以输出为高电势,即1,简化为输入为0和0,输出为1,故为与非门。
6.(2017·
11月浙江省选考)如图所示是一种两位二进制译码器的逻辑电路图,XY表示输入,F1F2F3F4表示输出。
当X为1、Y为0时,F1F2F3F4为( )
A.0000B.0100
C.0010D.0001
7.(2019·
4月浙江省选考)如图所示的电路,初始时S1、S2都处于断开状态,下列分析中正确的是( )
A.初始状态,V1、V2不发光
B.S2闭合后,S1对V1、V2不起作用
C.S1闭合,S2断开后,V1发光,V2不发光
D.S1、S2都闭合后,V1、V2发光
一、数字信号
1.模拟信号:
用连续变化(时间和幅值)的物理量表示的信息,如速度、温度等。
2.数字信号:
用二进制高、低电平来表示非连续变化的物理量的信号,(又被称为脉冲信号)。
“1”表示高电平;
“0”表示低电平。
二、逻辑门
1.三种基本的逻辑门
(1)与门:
实现“与”逻辑运算,记作:
F=A×
B=A·
B=AB;
“全高出高,有低出低”;
真值表与波形图如下:
(2)或门:
实现“或”逻辑运算,记作:
F=A+B;
“全低出低,有高出高”;
(3)非门:
实现“非”逻辑运算,记作:
F=
;
2.与非门和或非门
(1)与非门:
与门和非门的叠加(先与后非),记作:
F=A
;
“全高出低,有低出高”。
(2)或非门:
或门和非门的叠加(先或后非),
【例1】如图是一个简单的组合逻辑电路,关于该电路的逻辑关系,下列真值表中正确的是( )
解析 根据组合逻辑电路,先化简题干中电路信息得F=A·
B+
·
。
【例2】已知某电路的真值表如下,该电路的逻辑表达式为( )
A
B
C
F
1
A.F=ABCB.F=AB+C
C.F=CD.F=B
解析 本题考查与门、或门、非门三种基本逻辑门的逻辑关系。
解答本题要结合选项和真值表来判断。
经带入检验,B选项正确。
基本门电路实战
与门电路
输入
输出
VA(V)
VB(V)
VL(V)
0V
5V
或门电路
非门电路(三极管)
三、数字集成电路与应用
1.晶体三极管的开关特性:
由于三极管基极的信号不是高电平就是低电平,因此三极管工作处于开关状态(饱和、截至)。
(1)饱和:
输入信号足够大(高电平),三极管流过的电流较大,集电极和发射极之间的电压只有0.2V左右(低电平)。
(2)截止:
输入信号足够小(低电平),三极管没有电流通过,集电极和发射极之间的电压与电源相近(高电平)。
2.常用集成电路的类型:
(1)TTL集成电路,
(2)CMOS集成电路。
四、触发器及其在电子控制系统中的作用
1.触发器:
数字电路中能将二进制数据记忆住的基本单元电路。
2.RS触发器—基本触发器(有2只或非门,或者,2只与非门组成)
波形图:
【例3】如图所示为一组合逻辑电路,输入端A、B按序输入①②③④四组信号,如下表所示,输出端F的错误共有( )
①
②
③
④
A.1处B.2处
C.3处D.4处
解析 A=1、B=0时,F=0;
A=0、B=1时,F=1;
A=1、B=1时,F=1;
故选A。
五、电子控制系统执行部件——继电器
1.继电器在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
(1)传递信号:
用触点的转换、接通或断开电路以传递控制信号。
(2)功率放大:
用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。
2.直流电磁继电器的构造及工作原理
(1)S1闭合:
控制电路有电流,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,使开关S的触点闭合,高压工作电路接通,灯泡开始发光。
(2)S1断开:
控制电路中电流消失,电磁铁失去磁性,弹簧收缩,将衔铁拉回,开关S的触点断开,使高压工作电路无电流通过,灯泡停止发光。
【例4】如图所示是某继电器的外观及外侧所印刷的接线图。
以下对该继电路的理解,合理的是( )
A.1与2之间是常闭触点
B.4与5之间是常闭触点
C.3与4之间是常开触点
D.3与5之间是常闭触点
解析 1与2之间是线圈,4与5之间是常开触点,3、4是两静触点。
【例5】如图是为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内。
观察电路可知,这个报警器的工作原理是:
有人踩踏板时 ;
无人踩踏板时 。
解析 当有人踩踏板时,电磁铁通电,线圈有了磁性,把衔铁吸引下来,电铃工作而报警,当无人踩踏板时,电磁铁不工作,衔铁在弹簧的作用下使电灯与电源形成通路而灯亮,表示安全。
答案 电铃响 绿灯亮
考点1 逻辑门电路
1.(2016·
温州十校联考)在如图所示的逻辑电路中,当A端输入为1,B端输入为0时,在C和D端的输出分别为( )
A.0 0B.0 1
C.1 0D.1 1
解析 化简电路得C=A
,D=
,带入题干信息,得到答案。
2.如图所示为一个逻辑电路,声控开关,光敏电阻,小灯泡等元件组成的一个自动控制电路,该电路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。
电路中的虚线框中使用的门电路是( )
A.与门B.或非门
C.非门D.与非门
解析 输入全部为高电平时,输出高电平,灯亮,故选与门。
3.如下图所示的逻辑电路,其输出L表达式为 。
答案 AB+BC
考点2 数字集成电路与应用
4.在基本RS触发器中,当
=0,
=1时,其输出端的状态为( )
A.Q=0,
=1B.Q=1,
=0
C.Q=0,
=0D.Q=1,
=1
解析 一般情况下,输出端Q和
总是反向的,所以排除C、D。
题目给出输入端情况为“
=1”,即输入端R=1,S=0,根据基本触发器功能表,此时Q=0,
=1。
5.晶体三极管作开关使用,其工作状态是( )
A.放大和饱和B.放大和截止
C.饱和和截止D.放大、饱和和截止
解析 晶体管作为开关时,加到三极管基极的信号不是高电平就是低电平,使得三极管不是工作于饱和状态就是截止状态。
答案 C
6.在三极管开关电路中,三极管相当于由基极信号所控制的无触点开关,时断时通。
如图所示,当三极管基极的输入信号由低电平转变为高电平时,三极管的状态变化为( )
A.由截止状态转化为放大状态
B.由截止状态转化为饱和状态
C.由放大状态转化为截止状态
D.由饱和状态转化为截止状态
解析 基极电流逐渐变化的过程中三极管就会经历截止—放大—饱和的状态过程。
考点3 继电器
7.在图中所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电铃响B.灯亮,电铃不响
C.灯不亮,电铃不响D.灯不亮,电铃响
解析 根据电路图判断,当S闭合时,继电器所控制电路开始工作,电铃被接通,灯泡不亮,故选D。
8.观察如图所示的直流电磁继电器,读出主要参数,下列描述中正确的是( )
A.线圈额定工作电压是交流24V
B.该继电器有8只引脚、内有一个线圈、一组转换触点
C.直流30V电压下所允许流经触点的最大电流为2A
D.工作在交流125V电压下所允许流经线圈的最大电流为1A
解析 线圈额定工作电压是直流24V;
该继电器有8只引脚、内有一个线圈、两组转换触点;
工作在交流125V电压下所允许流经触点的最大电流为1A。
一、选择题
1.如图为监控汽车安全带使用情况的报警电路,S为汽车启动开关,汽车启动时S闭合。
驾驶员未系安全带时开关S′闭合,系好安全带时S′断开。
要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警。
则在图中虚线框内应接入的元件是( )
A.“非”门B.“或”门
C.“与”门D.“与非”门
解析 只有当驾驶员启动汽车且未系安全带时蜂鸣器才报警,体现了一种“与”的逻辑关系,故选C。
2.以下关于数字电路中“1”或“0”的说法,不正确的是( )
A.“1”表示高电平,“0”表示低电平
B.数字电路中的数字信号用“0”、“1”表示
C.“1”与“0”可以进行逻辑加与逻辑乘
D.“1”与“0”仅仅表示逻辑结论,而不能代表逻辑的前题
解析 “1”与“0”不仅表示逻辑结论,也能代表逻辑的前题。
3.如图所示为甲、乙两个逻辑电路,下列关于这两个逻辑电路的说法中,正确的是( )
①甲逻辑电路可依据灯亮判断出输入信号A、B相同
②甲逻辑电路可依据灯亮判断出输入信号A、B相异
③乙逻辑电路可依据灯亮判断出输入信号A、B相同
④乙逻辑电路可依据灯亮判断出输入信号A、B相异
A.①③B.②③
C.①④D.②④
解析 甲是同或门,乙是异或门,可知选C。
9月绍兴联考)如图所示,S1和S2为微动开关,可装在门和窗上。
门和窗都关上时,S1和S2闭合,报警灯不亮。
下面关于此报警电路,说法正确的是( )
A.只要门或窗任何一个被打开时,相应的微动开关断开,有高电平输入,使报警灯亮
B.只要门或窗任何一个被打开时,相应的微动开关断开,有低电平输入,使报警灯亮
C.只有门和窗同时被打开时,相应的微动开关断开,输入全是高电平,使报警灯亮
D.只有门和窗同时被打开时,相应的微动开关断开,输入全低电平,使报警灯亮
解析 根据电子线路图,分析可知,AB输入是逻辑电路中的与非关系,故选B选项。
5.如图所示电路,K为按钮开关,按下开关导通,释放开关断开,初始状态K处于释放状态。
以下关于该电路分析不正确的是( )
A.若光线由亮转暗后,则V1截止,发光二极管V2灭
B.若光线由暗转亮后,则V1导通,发光二极管V2亮
C.光线亮时按下按钮K后释放,则发光二极管V2灭
D.该电路在工作过程中用到了RS触发器的记忆功能
解析 若光线由亮转暗后,则V1截止,发光二极管V2亮。
6.如图所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入1,输出端Y输出0时,A、B端的输入分别是( )
A.0、0B.0、1
C.1、0D.1、1
解析 当C端输入1,输出端Y输出0时,可知“与”门的另一输入端(即“或”门的输出端)必为0,故“或”门的输入端,即A、B端的输入分别为0、0,故选A。
7.如图所示的电路图,下列分析中不正确的是( )
A.当S1和S2都断开时,V1亮,V2不亮
B.当S1和S2都闭合时,V1不亮,V2亮
C.当S1断开,S2闭合时,V1和V2都亮
D.当S1闭合,S2断开时,V1和V2都不亮
解析 当S1和S2都断开时,V1不亮,V2亮。
8.下列电路中,能使蜂鸣器发出声音的是( )
9.如图甲所示是某品牌继电器正面的参数标识,用该继电器设计如图乙所示的光控电路,则①和②处的电压设计合理的是( )
A.①处直流12V,②处交流110V
B.①处直流12V,②处交流250V
C.①处直流9V,②处交流110V
D.①处直流9V,②处交流250V
解析 本题考查常见的直流继电器的构造和工作原理。
12VDC表示继电器的线圈电压为直流电12V,240VAC表示其工作电压最大支持交流电240V,故选A。
10.如图所示电路,要使红色发光二极管亮,需进行的操作是( )
A.闭合SW1B.闭合SW2
C.闭合SW3D.闭合任意两个开关
11.以下逻辑图中,能实现F=
逻辑关系的是( )
12.如图所示的电路,先合上开关S2、再合上开关S1,则发光二极管D1、D2的状态为( )
A.D1亮、D2灭B.D1灭、D2亮
C.D1亮、D2亮D.D1灭、D2灭
13.如图所示是某一组合逻辑电路,A、B为输入,L为逻辑电路的输出。
以下真值表中,与逻辑电路功能对应的是( )
14.(2016·
9月嘉兴联考)如图所示为控制楼梯照明灯的电路,单刀双掷开关A装在楼下,B装在楼上。
设L表示灯的状态,L=1表示灯亮,L=0表示灯不亮。
用A和B表示开关A和开关B的位置,用1表示开关向上扳,用0表示开关向下扳。
则表示该电路灯亮的逻辑函数是( )
A.L=
+ABB.L=
B+AB
C.L=AB+A
D.L=
B+A
解析 依据题意和电路图,画出真值表
Y
根据卡诺图可以得到答案;
也可以直接验证选项。
15.(2016·
9月台州模拟)与题图所示电路逻辑功能相似的门电路是( )
解析 题干信息中的与门电路,排除C、D;
由于V1,V2是正向导通,反向截止,故选A。
16.如图所示是土壤湿度检测器原理图,将湿度检测探头插入土壤中,若湿度上升,则探头两极电阻变小。
关于该电路下列说法不正确的是( )
A.如果土壤很干,探头两极电阻很大,而V1截止,LED1、LED2、LED3均处于熄灭状态
B.随着土壤湿度上升,LED1先点亮,而LED2、LED3仍然熄灭
C.当土壤湿度上升到一定值,LED1、LED2、LED3将都处于点亮状态
D.图中RP1主要起到调节LED发光亮度的作用
17.如图所示的电路,A、B作为输入,Out作为输出,其实现的逻辑运算功能相当于下列选项中的( )
A.与门B.或门
C.与非门D.或非门
解析 只有A、B同时为0时,Out输出为1。
18.小明设计了如图所示的电路,V1工作在开关状态,下列分析中正确的是( )
A.S闭合时,V2不发光,V3发光
B.S闭合时,V2发光,V3发光
C.S断开时,V2不发光,V3不发光
D.S断开时,V2发光,V3发光
解析 如题图所示,S闭合,A处电平高,V1导通,B处电平低,C处电平高,E处电平低,所以V2不亮,V3不亮。
S断开,A处电平低,V1截止,B处电平高,D处电平低,E处电平高,C处电平低,V2、V3均亮。
19.如图所示是土壤湿度控制电路。
MS1和MS2均为湿敏电阻,湿度增大时,阻值变小。
当湿度低于下限值时,水泵开始浇水,达到上限值时停止。
图中虚框处应选用的逻辑门是( )
解析 土壤湿度小时,开始浇水;
湿度大时,停止浇水。
设中间湿度一处在浇水过程(湿度升高)中,继电器J吸合,J-2闭合,B点为低电平,马达转,V2导通D高,V1导通C低。
设中间湿度二处在停止浇水,水分蒸发过程(湿度降低)中,继电器J释放,J-2断开,B点出高(如果J-2断开,B点出低,就不需要J-2与Rp2并联),C为高,D为低,马达不转。
两个湿度传感器均在上面,由MS1或MS2组成的电路,在中间湿度(上限湿度与下限湿度之间)时,一个为高,另一个为低。
中间湿度一时,A低,B低(J-2闭合),C低;
中间湿度二时,A低,B高(J-2断开),C高;
有高出高,全低出低,所以应选或门。
20.如图所示的实验电路中,转换开关S从初始位置“A”转到“O”,再从“O”转动“B”,则当转换开关分别处于“A”“O”“B”三个位置时,发光二极管的状态是( )
A.亮、灭、亮B.亮、亮、灭
C.灭、灭、亮D.灭、亮、灭
解析 A点时,Q为1,灯亮;
O点时,为保持状态,Q为1,灯亮;
B点时;
Q为0,灯不亮。
21.分析如图所示电路,以下说法错误的是( )
A.该电路所有门电路的逻辑关系为:
有0出1,全1出0
B.初始状态时发光二极管均没有发光
C.该电路中的IC3、IC4组成的组合逻辑电路作为触发器在使用
D.该电路能实现二人抢答器的功能
解析 该电路中的IC3、IC4组成的组合逻辑电路没有作为触发器在使用。
因为,S1,S2不可能同按下去。
22.如图所示电路,当输入X=1,Y=1之后,直接变为X=0,Y=0,此时蜂鸣器的工作状态是( )
A.V1不响、V2不响B.V1响、V2不响
C.V1不响、V2响D.V1响、V2响
二、非选择题
23.学完电子控制技术后,小明想设计一个逻辑电路来控制楼梯上的照明灯。
上楼前,按下楼下开关的按钮打开照明灯;
上楼后,按下楼上开关的按钮关灭照明灯。
或者下楼前,按下楼上开关的按钮打开照明灯;
下楼后,按下楼下开关的按钮关灭照明灯。
小明取开关的按钮状态为输入变量,楼上、楼下开关按钮的状态分别用A、B表示,开关按钮的按下为“1”,不按为“0”;
取照明灯的状态为输出变量,用F表示,照明灯亮为“1”,不亮为“0”。
请回答以下问题:
(1)根据题中存在的逻辑关系,补全真值表;
(2)根据真值表写出逻辑表达式;
(3)根据逻辑表达式画出逻辑电路;
(4)小明打算用2只CT74LS00与非门集成块,一个NPN型三极管和一个发光二极管(由3V直流电源供电)等元器件来制作该电路模型,请你在以下两个虚线框中帮助小明画全电路。
答案
(1)
(2)F=A
+B
(3)
(4)
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