2020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

【考纲标准】考点考试内容考核要求选考真题分布考试属性数字信号模拟信号与数字信号的不同特性，数字信号的优点a2019年4月，2分；2018年11月，2分；2018年4月；2017年11月，4分；2017年4月，10分；2016年10月，12分；2016年4月，10分；(另：个别题目贯穿在选考的压轴题上)2015年10月，10分。加试数字信号中“1”和“0”的意义a逻辑门数字电路是一种能够方便地处理“1”和“0”两种状态的电路a与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，填写真值表b与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，填写真值表b简单的组合逻辑电路b数字集成电路数字及应用晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用a常用数字集成电路类型a简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试c基本触发器的组成特征及作用a继电器的作用、类型及构造继电器的作用a电磁继电器a常见的直流继电器的构造和工作原理a直流电磁继电器的使用c1.(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B2.(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D3.(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A4.(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V1D.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。答案D5.(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。答案D6.(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.0100C.0010D.0001答案D7.(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发光答案B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”；真值表与波形图如下：(3)非门：实现“非”逻辑运算，记作：F＝A；真值表与波形图如下：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＝AB；“全高出低，有低出高”。真值表与波形图如下：(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＋A·B。答案D【例2】已知某电路的真值表如下，该电路的逻辑表达式为()ABCFABCF00001000001110110100110101111111A.F＝ABCB.F＝AB＋CC.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。答案B基本门电路实战与门电路输入输出VA(V)VB(V)VL(V)0V0V0V0V5V0V5V0V0V5V5V5V或门电路输入输出VA(V)VB(V)VL(V)0V0V0V0V5V5V5V0V5V5V5V5V非门电路(三极管)输入输出VA(V)VL(V)0V5V5V0V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()ABF①100②010③111④100A.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。答案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。答案D【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.00B.01C.10D.11解析化简电路得C＝AB，D＝B，带入题干信息，得到答案。答案D2.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。答案A3.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R＝0，S＝1时，其输出端的状态为()A.Q＝0，Q＝1B.Q＝1，Q＝0C.Q＝0，Q＝0D.Q＝1，Q＝1解析一般情况下，输出端Q和Q总是反向的，所以排除C、D。题目给出输入端情况为“R＝0，S＝1”，即输入端R＝1，S＝0，根据基本触发器功能表，此时Q＝0，Q＝1。答案A5.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C6.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。答案B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。答案D8.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24VB.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2AD.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。答案C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。答案C2.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。答案D3.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.②③C.①④D.②④解析甲是同或门，乙是异或门，可知选C。答案C4.(2016·9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