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考點25——三極管的電路設計
1. 如圖所示是小明設計的高溫報警器電路原理圖，當溫度達到或超過設定值時，蜂鳴器發出報警聲。555集成電路的輸入輸出特性：2腳的電位低于Vcc的三分之一時，3腳輸出高電平；2腳電位高于Vcc的三分之一，且6腳電位高于Vcc的三分之二時，3腳輸出低電平。
請根據描述和電路圖完成以下任務：
在測試過程中，小明將555集成電路損壞，準備用三極管來代替。請你幫助小明選擇一個合適的三極管（NPN型或PNP型），采用共發射極接法在下圖的虛線框中畫出三極管，并選擇合適的接線端子完成電路的連線，要求保持電路原有的功能。
2.小明設計如圖1所示的土壤濕度控制與報警電路，當檢測到土壤的濕度值低于設定下限時，V1亮，水泵M啟動進行灌水；當檢測到土壤的濕度值高于設定的上限時，V1滅，水泵 M停止灌水。根據電路圖與功能要求完成下列任務：
小明想改變電路的功能，如圖2所示，實現當探頭檢測到的濕度值接近設定的下限時，V1亮，當檢測值低于設定下限值時繼電器開始工作，如果檢測到的濕度值繼續降低（即沒有順利進行灌水）則蜂鳴器HA發出報警聲。現提供NE555集成電路一個、與非門集成塊一個、PNP型三極管一個、可變電阻若干，請選擇合適的電子元器件在圖2的虛線框內補全電路以實現上述功能。（若選擇與非門，連線時只需畫出邏輯電路符號）
3.小明設計了如圖所示的溫控實驗電路。要求當溫度低于設定的下限值時，加熱裝置加熱；當溫度高于設定的上限值時，加熱裝置停止加熱。其中Rt是熱敏電阻，請根據電路圖及其描述完成以下任務。
請在圖a虛線框內補畫一個合適的三極管并選擇合適的接線端子連線將電路設計完整；
4. 如圖a、圖b所示的兩個電路中，三極管為硅管，兩個LED燈參數均相同。完成以下各小題。
請完成圖a的實物圖連線（虛框處），其中三極管為普通三極管，平面朝自己，三個引腳朝下，從左至右依次是e、b、c三個極，上端線為電源正極，下端線為電源負極。
5.小明參觀某現代農業技術學校的花卉大棚基地時，發現溫度過高時，需要人工打開四周的通風窗來調節棚內溫度，操作很繁瑣。小明設想應用通用技術教材中的知識，實現通風窗的自動控制。當棚內溫度高于上限時，打開通風窗（通過電機的電流從“b”到“a”），碰到限位開關S2后，停止轉動；當棚內溫度低于下限時，關閉通風窗，碰到限位開關S1后，停止轉動。請完成以下任務:
調試時小明發現RP1和RP2都影響溫度的下限和上限，無法調試成功。小明準備用圖b或者圖c方案替代圖a虛線框中電路:圖b方案中RP2只與下限值有關；圖c方案中RP2只與上限值有關。請你在圖b所示的虛線框中補畫1個二極管并連線，在圖c所示的虛線框中補畫1個三極管并在合適的端口連線實現設計要求。
6. 如圖 a 所示是小明設計的室內溫度指示電路，當室內溫度高于設定值時，發光二極管 V2 發光；當室內溫度高于室外溫度時，發光二極管 V1 發光。Rt1 和 Rt2 均為相同的熱敏電阻，IC1、IC2 為電壓比較器，V+>V-時輸出高電平，V+小明準備用兩個繼電器來控制制冷機 M1 和排風扇 M2，請在圖 c 虛線框 2 中設計該控制電路（提供的元件有：NPN 型三極管 1 個、PNP 型三極管 1 個、電阻 2 個、普通二極管 2 個、繼電器 2 個（J1 和 J2），要求三極管采用共發射極接法）。
7. 如圖a所示是某收費停車場的單通道車輛門禁系統，小明為其設計了如圖b所示的實驗電路。車牌識別正確時，A點（或B點）為高電平，出場收費成功后E點出高電平。當B點和E點同時為高電平或者A點為高電平時，V7發光，代表閘門打開；車在規定的時間內通過進場（或者出場）確認傳感器時，V1（或V4）發出的光被遮擋，V8發光，代表閘門關閉。車離開車牌識別區時，A點（或B點）為低電平；延時器輸出的高電平比A點（或B點）高電平的持續時間長15秒。請完成以下任務。
圖a
圖b
如圖c所示，電機（M）電流從“+”到“-”，電機正轉，打開閘門；電機電流從“-”到“+”，電機反轉，關閉閘門。請在虛線框內設計繼電器控制電機正反轉的電路，并標明J1、J2，要求三極管采用共發射極接法。提供的元件有：2個NPN型三極管、兩個普通二極管、2個電阻、2個繼電器
圖C
8. 如圖所示是某魚池自動換水電路，魚池正常水位處于C點偏下一點，按一下按鈕開關SW1，排水泵M1開始工作，向外排水，當魚池水位下降到B點以下時，進水泵M2工作，從進水池里向魚池抽水，這時關閉排水泵M1，當水位升到C點，關閉進水泵M2，整個換水過程結束。請完成以下任務。
安裝電路時發現三極管只有一個NPN型和一個PNP型的，現將V4三極管采用PNP型的，電路功能保證不變，請在虛線框內設計三極管驅動繼電器電路，要求三極管采用共發射極接法。元件有：1個PNP型三極管、1個普通二極管、1個電阻、1個繼電器
圖2
9.小明在通用技術課上設計了如圖所示的風扇控制電路。熱敏電阻Rt檢測環境溫度，當溫度高于設定上限時，風扇M啟動降溫；當溫度低于設定下限時，風扇M停止轉動。比較器的功能是：當V+>V-時輸出高電平，當V+請根據控制要求選擇合適的三極管及電阻完成虛線框中的電路連線
10.如圖所示是小馬設計的水塔水位自動控制系統的示意圖（如圖a）和電路圖（如圖b）。RS1和RS2是用于檢測水塔水位的干簧管，繼電器額定電壓5V，線圈內阻約60Ω。水塔內放有內嵌永磁體的浮子a，可在立柱b上隨著水位的變化做垂直上升或下降運動。當浮子在低水位時，水泵M工作，水塔進水；當浮子上升到高水位時，水泵M停止工作，水塔停止進水。請完成以下任務：
小馬改進了電路，在水池下方安裝了一個檢測低水位的干簧管RS3，要求當水池水位低于低水位時水泵停止抽水。請你在虛線框內連接電路以實現其功能；
【參考答案】
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