考向一　延时、振荡电路 学案（含解析） 2025届高中通用技术.DOCXVIP

专题十五综合电路分析与设计

选考中，第30题考综合电路分析与设计。本题以生活中常见的控制为情景，一般以555电路、比较器电路的简单应用为基础电路，考查学生对简单电子控制电路的分析能力以及进行简单控制电路的设计、调试能力。核心素养指向技术意识、工程思维、创新设计、图样表达，有较强的综合性。由于学生知识水平存在差异，本题对各层次学生的难度存在较大的差异：中等及以下水平的学生，一方面受到答题速度的影响，没有足够的时间分析思考题意；另一方面受到知识能力的限制，难以解决题中所提的问题；中上水平的学生在时间和能力上都基本具备答题需要，难度不大。本题总体难度相对较大。

考向一延时、振荡电路

一、单稳态延时电路

1.555单稳态电路

(1)图1电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)

A端加瞬间的低电平，3脚为1，7脚与地断开，电容器C开始充电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续充电；当6脚的电势为eq\f(2,3)Vcc时，U2＞eq\f(1,3)Vcc、U6＞eq\f(2,3)Vcc,3脚为0，7脚接地，电容器C瞬间放电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2＞eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)

(2)图2电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)

A端加瞬间的低电平，3脚为1，二极管截止，电容C1开始充电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2＞eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续充电；当6脚的电势为eq\f(2,3)Vcc时，3脚为0，二极管导通，电容器C1瞬间放电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)

(3)图3电路的工作原理：(初始状态电容器C1电压为Vcc)

初始状态电容器C1电压为Vcc，故U6为0。A端加瞬间的低电平，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1开始放电，6脚电势从0开始升高；A端加高电平，U2eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555进入保持状态，3脚继续为1，电容器C1继续放电；当6脚的电势增加为eq\f(2,3)Vcc时，3脚为0，7脚与地接通，电容器C1瞬间充电结束，6脚电势瞬间降低为0，U2＞eq\f(1,3)Vcc、U6＜eq\f(2,3)Vcc，555又进入保持状态，3脚保持为0。(1为暂稳态，0为稳态)

2.门电路单稳态电路

(1)或非门组成单稳态电路

图4电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)

A端加瞬间的高电平，F2＝0，电容器C开始充电，B＝0，F1＝1；A端加低电平时，F2继续保持为低电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝1，F1＝0，F2＝1。故F2保持一段时间的低电平，该电路具有延时的功能。

(2)与非门组成单稳态电路

图5电路的工作原理：(初始状态电容器C不带电)

A端加瞬间的低电平，F2＝1，电容器C开始充电，B＝1，F1＝0；A端加高电平，F2继续保持为高电平，电容器C继续充电，一段时间后B＝0，F1＝1，F2＝0，故F2保持一段时间的高电平，该电路具有延时的功能。

二、555振荡电路

1.利用Vcc充电、7脚放电

图6电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)

初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝0，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1开始充电，V2、V6电势增加，当V2＝V6＝eq\f(2,3)Vcc时，3脚为0，7脚与地接通，电容器C1开始放电，V2，V6电势降低；当V2＝V6＝eq\f(1,3)Vcc时，3脚为1，7脚与地断开，电容器C1又开始充电。如此循环，3脚输出矩形波信号。

2.利用3脚充电、放电

图7电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)

初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝0，3脚输出1，电容器C1开始充电，V2，V6增加；当V2＝V6＝eq\f(2,3)Vcc时，3脚输出0，电容器C1开始放电；当V2＝V6＝eq\f(1,3)Vcc时，3脚输出1，电容器C1又开始充电。如此循环，3脚输出矩形波信号。V2，V6的波动范围为eq\f(1,3)Vcc～eq\f(2,3)Vcc。

3.利用3脚充电、放电

图8电路的工作原理：(初始状态电容器C1不带电)

初始状态电容器C1不带电，V2＝V6＝Vcc，3脚为0，C1开始充电，V2，V6开始减小；当V2＝V6＝eq\f(1,3)Vcc时，3脚为1，C1