资料简介 课时3 比较器电路分析C.doc 展开
这是一套《苏教版（2019） 选择性必修1《电子控制技术》 第五章 课时3 比较器电路分析C 课件(共62张PPT)+学案》资源，包含课时3 比较器电路分析C.pptx、课时3 比较器电路分析C.doc欢迎下载使用,下面是关于《课时3 比较器电路分析C.doc》的文档简介内容:课时3 比较器电路分析C
任务 学会利用“反馈回路”实现区间电路
1.反馈回路
比较器电路中可以利用“反馈回路”实现温度或湿度的区间控制，常见的“反馈回路”有：电阻反馈、二极管反馈、三极管反馈、继电器触点反馈。
2.等效电路
所谓等效，是指将电路中某一部分比较复杂的结构用一比较简单的结构替代，替代之后的电路与原电路对未变换的部分(或称外部电路)保持相同的作用效果。
重难点 利用“反馈回路”实现区间控制
在分析比较器带反馈回路电路时，一般采用等效电路法。即当IC输出高电平时，可等效将IC输出端接电源，当IC输出低电平时，可等效将IC输出端接地，此时反馈回路与某个输入支路并联。
常见的反馈电路如下：
1.电阻反馈，实现温度区间控制
2.电阻、二极管反馈，实现温度区间控制
3.三极管反馈，实现温度区间控制
4.继电器反馈，实现温度区间控制
例1 如图电路中，LM393的特性：V＋>V－时，输出高电平；V＋
B.温度上升，温度高于上限温度时，M工作
C.温度下降，温度低于上限温度未到下限温度时，M不工作
D.温度下降，未达到下限温度时，B点电位小于4 V
变式训练1 如图所示是小明设计的大棚温度控制电路，可将大棚内的温度控制在所需范围内。其中热敏电阻为负温度系数，比较器IC功能：当V＋>V－时输出高电平，当V＋
B.适当减小R3的阻值，可提高上限温度的设定值
C.R3、R6阻值过小，可能导致J1开闭频繁
D.当大棚温度在设定范围内时，发光二极管V5发光
例2 如图所示为某电脑机箱温度控制电路，当机箱温度高于60 ℃时，通风电扇M工作，使温度下降；当机箱温度低于40 ℃时，M停止工作。下列关于该电路的分析中不正确的是( )
A.Rt为正温度系数热敏电阻
B.该继电器J至少有6只引脚
C.改变Rp1阻值可以调节温度上限
D.改变Rp2阻值，温度上限、温度下限都会发生变化
变式训练2 如图为水箱水温控制电路。其中Rt为正温度系数热敏电阻。当温度低于25 ℃时加热器开始加热，当温度到达35 ℃时停止加热。若想改变水温控制范围为28 ℃～32 ℃，下列调节措施中快速、合理的是( )
A.先调大Rp2、再调小Rp1
B.先调小Rp1、再调大Rp2
C.先调大Rp1、再调小Rp2
D.先调小Rp2、再调大Rp1
例3 如图所示是小明设计的大棚内部温度控制电路，当温度高于上限值时，通风扇M工作；当温度低于下限值时，通风扇M不工作。请完成以下任务：
(1)小明所设计的电路图中，LED指示灯(单选)________；
A.能 B.不能
(2)小明在前期查阅资料时发现LM35是一款输出电压与环境摄氏温度成负比例关系的温度传感器，根据题目需求，电压比较器IC1和IC2分别控制(单选)________；
A.上限和下限 B.下限和上限
C.都可以
(3)小明在活动室搭建电路时发现没有或非门芯片且只有一个比较器能正常使用，准备用二极管、NPN型三极管重新设计电路，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个电阻和1个二极管补全电路；
(4)由于大棚面积过大，通风扇效率过低，在实际操作时，小明决定温度高于上限时通过电极正转(电流由“＋”到“－”)将大棚薄膜翻起来，以便通风，温度低于下限时通过电机反转(电流由“－”到“＋”)将薄膜放下，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。
变式训练3 如图a所示是小明搭建的热水壶保温控制实验电路，V1、V2处于放大状态。要求当温度低于60 ℃时，D2发光，代表加热器加热。IC工作原理：U＋＞U－时，U0＝Vcc；U＋＜U－时，U0＝0。请完成以下任务。
图a
(1)根据电路的功能可知，热敏电阻Rt的类型是(单选)________；
A.PTC B.NTC
(2)在如图a所示的电路中，若要求当温度低于50 ℃时，D2发光，下列调试方案中能实现的是(多选)________；
A.调小Rp B.调大R2
C.调大R4 D.调大R5
(3)小明发现当温度在60 ℃附近，继电器会出现频繁的吸合释放。请用一个电阻补全题图b虚线框中的电路，能实现将温度控制在某范围内，避免继电器频繁动作。
图b
(4)小明要使该保温实验电路具有防空烧的保护功能，即检测到水壶中没水时，D2始终处于熄灭状态。已知有水时a点为高电平，无水时a点为低电平。现提供两个二极管，一个电阻，在虚框内设计合适的电路实现上述功能。
1.如图所示是温度区间控制电路，当V2发光时，表示加热器工作。下列对该电路的分析正确的是( )
A.Rt是正温度系数的热敏电阻
B.V1虚焊时电路无法实现区间控制
C.调小Rp2，温度上下限值都增大
D.Rp1滑动端上移，温度下限值增大
2.如图所示是单点(37 ℃)温度控制电路，Rt是负系数热敏电阻，M是散热电机。比较器的V＋>V－时，输出高电平，V＋
B.断线报警时，立即接好断线可解除报警
C.按住S1，断线后重新接好，再松开S1，蜂鸣器不发声
D.报警时，接好断线后，按一下S1、S2、S3中的任一按钮，均可解除报警
4.小明参观某现代农业技术学校的花卉大棚基地时，发现温度过高时，需要人工打开四周的通风窗来调节棚内温度，操作很繁琐。小明设想应用通用技术教材中的知识，实现通风窗的自动控制。当棚内温度高于上限时，打开通风窗(通过电机的电流从“b”到“a”)，碰到限位开关S2后，停止转动；当棚内温度低于下限时，关闭通风窗，碰到限位开关S1后，停止转动。请完成以下任务：
(1)热敏电阻Rt应该选用________；
A.正温度系数热敏电阻 B.负温度系数热敏电阻
(2)当大棚内的温度在下限和上限之间时，对F点的电平判断正确的是________；
A.高电平 B.低电平
C.不确定
(3)调试时小明发现Rp1和Rp2都影响温度的下限和上限，无法调试成功。小明准备用图b或者图c方案替代图a虚线框中电路；图b方案中Rp2只与下限值有关；图c方案中Rp2只与上限值有关。请你在图b所示的虚线框中补画1个二极管并连线，在图c所示的虚线框中补画1个三极管并在合适的端口连线实现设计要求：
课时3 比较器电路分析C
案例导学厘清重难点
例1 C [温度上升，未到上限时1脚输出低电平，VT1截止，B点电位为Vcc，约4 V，A项对；温度高于上限时1脚输出高电平，VT2导通，M工作，VT1导通，B点电位下降，与3脚比较的电压下降，即温度下降，低于上限高于上限时，M保持工作，B、D项对，C项错。]
变式训练1 C [电路完整，可选定状态对电路进行功能分析。决定上下限基准电压V－的分压偏置情况如图所示，C项当R3与R6阻值过小，比如取零的话，两个V－变成一样，导致温度上下限重合，变成温度单点控制，可能导致J1开闭频繁，正确。]
INCLUDEPICTURE"A349.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\A349.tif" \* MERGEFORMATINET
例2 C [温度下降过程中，比较器输出高电平，J吸合，J2闭合，Rp1与R1并联，即Rp1与下限温度有关，C项错。]
变式训练2 C [温度低于下限时，IC输出低电平，J吸合，J2断开Rp2接入电路，说明温度上限与Rp2有关，即温度上限由Rp1、Rp2有关，下限只与Rp1有关，调试时，应先调整共同部件，即先调整下限Rp1，后调整上限且只能调整Rp2。]
例3 (1)B (2)A (3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z265.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z265.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z266.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z266.tif" \* MERGEFORMATINET
变式训练3 (1)A (2)ACD
(3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z270A.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z270A.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z270.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z270.tif" \* MERGEFORMATINET
随堂达标检测
1．B [由电路功能可知，V2发光时，代表温度低于下限，则比较器输出高电平，“－”输入端应为低电平，说明Rt变大，Rt为负温度系数热敏电阻，A项错；温度低于下限时，IC输出高电平，等效Rp2上端接电源，则V1导通，Rp2与R1并联，V＋变大，随着温度升高，V－升高，当V－>V＋时到达上限，即上限温度由Rp1、Rp2共同控制，同理分析，下限由Rp1控制，C项错；由同向调节规则可知，D项错；若V1虚焊，电路只能实现温度单点控制，B项对。]
2．D [D选项中，当比较器输出0时，“－”端电位不变，对设定值无影响。当比较器输出1时，“－”端电位变低，产生另一设定值，此时“＋”端电位也要减小，Rt阻值应该变大，即另一设定值温度更低。因此范围可能是35 ℃～37 ℃，不会高于37 ℃。]
3．B
INCLUDEPICTURE"Z277.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z277.tif" \* MERGEFORMATINET
[当蜂鸣器报警时，IC输出端D点出0，导致V4熄灭，A正确；断线时，会造成C点出0，电流沿着①流通，V1导通，在B点产生高电位，使IC输出0，D出0，会使电流沿着②流通，V1依旧导通，B点持续为1，会使D点持续出0，形成自锁，所以立即接好断线会保持报警状态，无法接触，B错误；按住S1，A点电位为VCC，由于R4电阻的存在，此时A点的电位大于B点电位，D出1，重新接好断线，C也出1，导致V1截止，B点电位降低，再松开S1，A点电位依旧大于B点电位，D出1，蜂鸣器不发声，所以C正确；报警时会形成自锁，S1闭合，A出1，解锁，S2闭合，B出0，解锁，S3闭合，V1截止，B电位降低到低于A点，解锁，D正确。]
4．(1)A (2)C (3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z281.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z281.tif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE"Z282.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z282.tif" \* MERGEFORMATINET
任务 学会利用“反馈回路”实现区间电路
1.反馈回路
比较器电路中可以利用“反馈回路”实现温度或湿度的区间控制，常见的“反馈回路”有：电阻反馈、二极管反馈、三极管反馈、继电器触点反馈。
2.等效电路
所谓等效，是指将电路中某一部分比较复杂的结构用一比较简单的结构替代，替代之后的电路与原电路对未变换的部分(或称外部电路)保持相同的作用效果。
重难点 利用“反馈回路”实现区间控制
在分析比较器带反馈回路电路时，一般采用等效电路法。即当IC输出高电平时，可等效将IC输出端接电源，当IC输出低电平时，可等效将IC输出端接地，此时反馈回路与某个输入支路并联。
常见的反馈电路如下：
1.电阻反馈，实现温度区间控制
2.电阻、二极管反馈，实现温度区间控制
3.三极管反馈，实现温度区间控制
4.继电器反馈，实现温度区间控制
例1 如图电路中，LM393的特性：V＋>V－时，输出高电平；V＋
B.温度上升，温度高于上限温度时，M工作
C.温度下降，温度低于上限温度未到下限温度时，M不工作
D.温度下降，未达到下限温度时，B点电位小于4 V
变式训练1 如图所示是小明设计的大棚温度控制电路，可将大棚内的温度控制在所需范围内。其中热敏电阻为负温度系数，比较器IC功能：当V＋>V－时输出高电平，当V＋
B.适当减小R3的阻值，可提高上限温度的设定值
C.R3、R6阻值过小，可能导致J1开闭频繁
D.当大棚温度在设定范围内时，发光二极管V5发光
例2 如图所示为某电脑机箱温度控制电路，当机箱温度高于60 ℃时，通风电扇M工作，使温度下降；当机箱温度低于40 ℃时，M停止工作。下列关于该电路的分析中不正确的是( )
A.Rt为正温度系数热敏电阻
B.该继电器J至少有6只引脚
C.改变Rp1阻值可以调节温度上限
D.改变Rp2阻值，温度上限、温度下限都会发生变化
变式训练2 如图为水箱水温控制电路。其中Rt为正温度系数热敏电阻。当温度低于25 ℃时加热器开始加热，当温度到达35 ℃时停止加热。若想改变水温控制范围为28 ℃～32 ℃，下列调节措施中快速、合理的是( )
A.先调大Rp2、再调小Rp1
B.先调小Rp1、再调大Rp2
C.先调大Rp1、再调小Rp2
D.先调小Rp2、再调大Rp1
例3 如图所示是小明设计的大棚内部温度控制电路，当温度高于上限值时，通风扇M工作；当温度低于下限值时，通风扇M不工作。请完成以下任务：
(1)小明所设计的电路图中，LED指示灯(单选)________；
A.能 B.不能
(2)小明在前期查阅资料时发现LM35是一款输出电压与环境摄氏温度成负比例关系的温度传感器，根据题目需求，电压比较器IC1和IC2分别控制(单选)________；
A.上限和下限 B.下限和上限
C.都可以
(3)小明在活动室搭建电路时发现没有或非门芯片且只有一个比较器能正常使用，准备用二极管、NPN型三极管重新设计电路，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个电阻和1个二极管补全电路；
(4)由于大棚面积过大，通风扇效率过低，在实际操作时，小明决定温度高于上限时通过电极正转(电流由“＋”到“－”)将大棚薄膜翻起来，以便通风，温度低于下限时通过电机反转(电流由“－”到“＋”)将薄膜放下，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。
变式训练3 如图a所示是小明搭建的热水壶保温控制实验电路，V1、V2处于放大状态。要求当温度低于60 ℃时，D2发光，代表加热器加热。IC工作原理：U＋＞U－时，U0＝Vcc；U＋＜U－时，U0＝0。请完成以下任务。
图a
(1)根据电路的功能可知，热敏电阻Rt的类型是(单选)________；
A.PTC B.NTC
(2)在如图a所示的电路中，若要求当温度低于50 ℃时，D2发光，下列调试方案中能实现的是(多选)________；
A.调小Rp B.调大R2
C.调大R4 D.调大R5
(3)小明发现当温度在60 ℃附近，继电器会出现频繁的吸合释放。请用一个电阻补全题图b虚线框中的电路，能实现将温度控制在某范围内，避免继电器频繁动作。
图b
(4)小明要使该保温实验电路具有防空烧的保护功能，即检测到水壶中没水时，D2始终处于熄灭状态。已知有水时a点为高电平，无水时a点为低电平。现提供两个二极管，一个电阻，在虚框内设计合适的电路实现上述功能。
1.如图所示是温度区间控制电路，当V2发光时，表示加热器工作。下列对该电路的分析正确的是( )
A.Rt是正温度系数的热敏电阻
B.V1虚焊时电路无法实现区间控制
C.调小Rp2，温度上下限值都增大
D.Rp1滑动端上移，温度下限值增大
2.如图所示是单点(37 ℃)温度控制电路，Rt是负系数热敏电阻，M是散热电机。比较器的V＋>V－时，输出高电平，V＋
B.断线报警时，立即接好断线可解除报警
C.按住S1，断线后重新接好，再松开S1，蜂鸣器不发声
D.报警时，接好断线后，按一下S1、S2、S3中的任一按钮，均可解除报警
4.小明参观某现代农业技术学校的花卉大棚基地时，发现温度过高时，需要人工打开四周的通风窗来调节棚内温度，操作很繁琐。小明设想应用通用技术教材中的知识，实现通风窗的自动控制。当棚内温度高于上限时，打开通风窗(通过电机的电流从“b”到“a”)，碰到限位开关S2后，停止转动；当棚内温度低于下限时，关闭通风窗，碰到限位开关S1后，停止转动。请完成以下任务：
(1)热敏电阻Rt应该选用________；
A.正温度系数热敏电阻 B.负温度系数热敏电阻
(2)当大棚内的温度在下限和上限之间时，对F点的电平判断正确的是________；
A.高电平 B.低电平
C.不确定
(3)调试时小明发现Rp1和Rp2都影响温度的下限和上限，无法调试成功。小明准备用图b或者图c方案替代图a虚线框中电路；图b方案中Rp2只与下限值有关；图c方案中Rp2只与上限值有关。请你在图b所示的虚线框中补画1个二极管并连线，在图c所示的虚线框中补画1个三极管并在合适的端口连线实现设计要求：
课时3 比较器电路分析C
案例导学厘清重难点
例1 C [温度上升，未到上限时1脚输出低电平，VT1截止，B点电位为Vcc，约4 V，A项对；温度高于上限时1脚输出高电平，VT2导通，M工作，VT1导通，B点电位下降，与3脚比较的电压下降，即温度下降，低于上限高于上限时，M保持工作，B、D项对，C项错。]
变式训练1 C [电路完整，可选定状态对电路进行功能分析。决定上下限基准电压V－的分压偏置情况如图所示，C项当R3与R6阻值过小，比如取零的话，两个V－变成一样，导致温度上下限重合，变成温度单点控制，可能导致J1开闭频繁，正确。]
INCLUDEPICTURE"A349.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\A349.tif" \* MERGEFORMATINET
例2 C [温度下降过程中，比较器输出高电平，J吸合，J2闭合，Rp1与R1并联，即Rp1与下限温度有关，C项错。]
变式训练2 C [温度低于下限时，IC输出低电平，J吸合，J2断开Rp2接入电路，说明温度上限与Rp2有关，即温度上限由Rp1、Rp2有关，下限只与Rp1有关，调试时，应先调整共同部件，即先调整下限Rp1，后调整上限且只能调整Rp2。]
例3 (1)B (2)A (3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z265.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z265.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z266.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z266.tif" \* MERGEFORMATINET
变式训练3 (1)A (2)ACD
(3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z270A.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z270A.tif" \* MERGEFORMATINET
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z270.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z270.tif" \* MERGEFORMATINET
随堂达标检测
1．B [由电路功能可知，V2发光时，代表温度低于下限，则比较器输出高电平，“－”输入端应为低电平，说明Rt变大，Rt为负温度系数热敏电阻，A项错；温度低于下限时，IC输出高电平，等效Rp2上端接电源，则V1导通，Rp2与R1并联，V＋变大，随着温度升高，V－升高，当V－>V＋时到达上限，即上限温度由Rp1、Rp2共同控制，同理分析，下限由Rp1控制，C项错；由同向调节规则可知，D项错；若V1虚焊，电路只能实现温度单点控制，B项对。]
2．D [D选项中，当比较器输出0时，“－”端电位不变，对设定值无影响。当比较器输出1时，“－”端电位变低，产生另一设定值，此时“＋”端电位也要减小，Rt阻值应该变大，即另一设定值温度更低。因此范围可能是35 ℃～37 ℃，不会高于37 ℃。]
3．B
INCLUDEPICTURE"Z277.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z277.tif" \* MERGEFORMATINET
[当蜂鸣器报警时，IC输出端D点出0，导致V4熄灭，A正确；断线时，会造成C点出0，电流沿着①流通，V1导通，在B点产生高电位，使IC输出0，D出0，会使电流沿着②流通，V1依旧导通，B点持续为1，会使D点持续出0，形成自锁，所以立即接好断线会保持报警状态，无法接触，B错误；按住S1，A点电位为VCC，由于R4电阻的存在，此时A点的电位大于B点电位，D出1，重新接好断线，C也出1，导致V1截止，B点电位降低，再松开S1，A点电位依旧大于B点电位，D出1，蜂鸣器不发声，所以C正确；报警时会形成自锁，S1闭合，A出1，解锁，S2闭合，B出0，解锁，S3闭合，V1截止，B电位降低到低于A点，解锁，D正确。]
4．(1)A (2)C (3)如图所示
INCLUDEPICTURE"Z281.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z281.tif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE"Z282.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025（春）通用技术 苏教版 电子控制技术（浙）\\Z282.tif" \* MERGEFORMATINET
微信扫码阅读
订阅、浏览更便捷，更有机会免单下载
粤公网安备 44030702000055号
