考向三　比较器、逻辑门电路 学案（含解析） 2025届高中通用技术.DOCXVIP

考向三比较器、逻辑门电路

1.(2021·6月浙江选考)如图所示是小明设计的窗帘自动控制电路(暂不考虑电机如何自动停止)。当环境光线强度介于上限和下限之间时打开窗帘(通过电机的电流从“＋”到“－”)，当环境光线强度高于上限或低于下限时关闭窗帘(通过电机的电流从“－”到“＋”)。比较器功能：V＋＞V－时输出高电平，V＋＜V－时输出低电平。请完成以下任务：

(1)打开窗帘时，关于V5、V6状态分析正确的是(单选)________(在A.V5发光；B.V6发光；C.V5和V6同时发光；D.V5和V6交替发光中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；

(2)在环境光线强度介于上限和下限之间时，关于开关S功能分析正确的是(单选)________(在A.S接通时打开窗帘，断开时不确定是否关闭窗帘；B.S接通时关闭窗帘，断开时不确定是否打开窗帘；C.S接通时关闭窗帘，断开时打开窗帘；D.S接通时打开窗帘，断开时关闭窗帘中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；

(3)若要使控制窗帘的环境光线强度上限不变、下限更低，合理的措施是(单选)________(在A.增大R1的阻值；B.增大R2的阻值；C.Rp1触点下移；D.Rp2触点下移中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；

(4)小明准备用555芯片来代替题图虚线框中的电路，555芯片的功能如表所示。请在下图虚线框中完成电路连线，实现原有的控制功能，要求A点与B点不能直接相连。

555功能表

1脚

2脚

6脚

3脚

7脚

8脚

GND

eq\f(1,3)Vcc

任意

高电平

断开

Vcc

eq\f(1,3)Vcc

eq\f(2,3)Vcc

保持

保持

eq\f(1,3)Vcc

eq\f(2,3)Vcc

低电平

接地

2.(2022·1月浙江选考)小明针对《技术与设计2》中的伸缩晾衣架(图a)设计了实验电路(图b)，要求当传感器检测到光线较弱或下雨时，V3发光，表示将晾衣架移入阳台；当传感器检测到光线较强且不下雨时，V4发光，表示将晾衣架移出阳台。请完成以下任务：

图a

图b

(1)小明设计的实验电路的控制方式属于(单选)________(A.开环电子控制；B.闭环电子控制)；

(2)用光敏电阻Rg检测光照强度，用湿敏电阻RS检测潮湿程度(湿度增大阻值减小)，要实现上述控制功能，图b虚线框处正确的输入回路是(单选)________；

(3)小明准备用继电器来控制电机正反转，要求V3发光时，电机正转(电流由＋到－)；V4发光时，电机反转(电流由－到＋)。请你在虚线框内画出三极管驱动继电器工作的电路，要求三极管采用共发射极接法，标注J1，J2；

(4)小明在活动室搭建实验电路时发现没有或非门芯片，准备用二极管、电阻和比较器重新设计电路，实现同样的功能。小明画出了部分电路，请你在虚线框内用1个比较器和2个电阻补全电路。

3.(2023·1月浙江选考)如图所示是小明设计的具有快慢充功能的电池充电电路。E是充满电压为1.5V的充电电池，快慢充转换的基准电压设定为1.42V。当电池快充到1.42V后，转换为慢充；两个发光二极管分别指示快充和慢充状态。请完成以下任务：

(1)根据电路原理分析，快充状态指示灯是(单选)________；

A.VD1 B.VD2

(2)小明搭建了电路并通电测试，当IC1的输出为低电平时，VD1、VD2同时发光，无法正确指示快充与慢充状态，可能的原因有(多选)________；

A.R1阻值偏大 B.R1阻值偏小

C.R4阻值偏小 D.R4阻值偏大

(3)小明在对题图电路的测试中发现电池充满后还保持充电状态，可能会造成安全隐患，于是决定改进电路，使电池充到1.5V后能自动停止充电。小明画出了部分电路，请在虚线框中连接给定的元器件，将电路补充完整；

(4)小明还发现电源电压波动时，会导致快慢充转换的基准电压也发生波动。为了稳定基准电压，需要在题图的基础上进行改进，请在虚线框中连接给定的元器件(二极管为硅管)，将电路补充完整。

1.(2023·4月稽阳联谊)小明发现班里的鱼缸换水很麻烦，为此设计了如图a所示的装置。该装置能实现清澈度检测、清澈度控制和提醒更换滤材等功能，电路如图b所示，电压比较器LM393的特性如表格所示。VD1发出的光线在暗环境中经过固定距离的水体照射到Rg上，以此检测水体的清澈度。请完成下列任务：

LM393特性

输入

输出

V＋＜V－

接地

V＋＞V－

悬空

(1)下列分析中，正确的是(单选)________；

A.VD2发光表示清澈度很高，VD3发光表示清澈度很低

B.VD2发光表示清澈度很低，VD3发光表示清澈度很高

(2)VD4发光表示清澈度适中，请完成虚线框1中的电路连线，以