第18课 电子控制系统设计1——三极管电路设计-【精彩三年】2024-2025学年高中通用技术选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（苏教版2019）

第五章│电子控制系统的设计及其应用 ——5　电子控制系统的设计及其应用，教材P98～116 第18课　电子控制系统设计1——三极管电路设计 新课程目标 1．掌握并能按要求设计三极管与继电器的输出电路结构。　 2.能设计三极管开关自锁电路。 3．掌握三极管的共发射极接法，掌握继电器的连接(常开、常闭、转换触点的灵活运用) 目录 CONTENTS 教材整体感悟 知本与探源 01 02 命题整体感知 尝试与研析 01 教材整体感悟 知本与探源 教材整体感悟 知本与探源 本课核心点·重难点 1．三极管的接法 三极管有共发射极接法、共集电极接法、共基极接法。 类型 图例 说明 共发射极 基极接上一级信号 负载接在集电极端 三极管可以工作在截止、放大、饱和等状态 基极电位与集电极电位为反相关系 共集电极 基极接上一级信号 负载接在发射极端 三极管可以工作在截止、放大状态 基极电位与集电极电位为同相关系 教材整体感悟 知本与探源 2．常见的直流电磁继电器的触点有常开、常闭和转换触点等三种类型 在工作过程中能够动作的触点称为动触点，不能动作的触点称为静触点。如图所示，动、静触点处于断开状态的称为常开触点，处于闭合状态的称为常闭触点。线圈不通电时，常开触点断开，常闭触点闭合；线圈通电后，常开触点闭合，常闭触点断开；这种由三个动、静触点组成的触点组称为转换触点。 教材整体感悟 知本与探源 3．直流继电器的使用 (1)直流继电器的连接方式 直流继电器工作要达到额定工作直流电压，所以必须在继电器两端形成电位差，继电器才能工作。在实际使用中一般要加上一个反接的二极管。 如图所示的电路，为光控电路。当有光线时(达到一定亮度)→光敏电阻R1阻值减小→R2分压增大→三极管V1的基极电平Ub为高电平→V1处于导通状态→继电器工作→常开触点闭合→电动机运行。其中二极管的作用是保护三极管。 教材整体感悟 知本与探源 (2)触点开关的选择 根据题目描述和实际电路，选择正确的触点开关。以下表的例子(对上一电路图的改进)进行说明。 【注意】默认状态以常开触点为第一考虑对象。 教材整体感悟 知本与探源 情况描述 分析 选择 连接 当光线强度高于某一值，蜂鸣器响起 有光线(达到一定亮度)→R1阻值减小→R2分压增大→三极管V1的基极电平Ub为高电平→V1处于导通状态→继电器工作→蜂鸣器响起 常开触点   当光线强度低于某一值，蜂鸣器响起 无光线→R1阻值增大→R2分压减小→三极管V1的基极电平Ub为低电平→V1处于截止状态→继电器不工作→蜂鸣器响起 常闭触点   当光线强度低于某一值，红色发光二极管发光，当光线强度高于某一值，绿色发光二极管发光   无光线→R1阻值增大→R2分压减小→三极管V1的基极电平Ub为低电平→V1处于截止状态→继电器不工作→红色发光二极管发光。 有光线(达到一定亮度)→R1阻值减小→R2分压增大→三极管V1的基极电平Ub为高电平→V1处于导通状态→继电器工作→绿色发光二极管发光 转换触点 常开触点接绿色发光二极管； 常闭触点接红色发光二极管 教材整体感悟 知本与探源 (3)实物图分析 A．类型1： J是线圈，是输入端信号连接处，一般接在三极管的集电极或其他芯片的输出端。 1、2、3构成了转换触点，其中1与2构成常闭触点；1与3构成常开触点。 教材整体感悟 知本与探源 B.类型2 1与2是线圈，是输入端信号连接处，一般接在三 极管的集电极或其他芯片的输出端，使用多用电 表测量时电阻值不大也不小。 3、4、5构成了转换触点，其中3与4构成常闭触点(测量为0)；3与5构成常开触点(测量为无穷大)。 【解题举例1】请根据电路的逻辑关系选择1个NPN型三极管驱动直流继 教材整体感悟 知本与探源 电器(继电器接在集电极)，再控制蜂鸣器的通断，在虚线框中画出水位超过d时的报警电路(已知d点为1)。 教材整体感悟 知本与探源 【参考答案】先画出符号图，再将符号图转换为实物图： 教材整体感悟 知本与探源 【解题举例2】小李想把电路中的输出部分用直流电磁继电器来实现，请补全以下电路图。(已知3脚输出高电平) 教材整体感悟 知本与探源 【参考答案】先画出符号图，再将符号图转换为实物图： 教材整体感悟 知本与探源 4．二级三极管连接 第二级三极管需要接继电器，所以采用共发射极接法，先完成第二级三极管的连接，再利用电位转换，完成第一级三极管的连接。 【解题举例】楼道灯由220 V交流电源供电，采用直流电磁继电器的触点作为楼道灯的开关，用1个三极管控制继电器触点的闭合与断开。请根据上述要求在虚线框中补全电路，已知灯亮时，11脚为高电平。 【参考答案】 教材整体感悟 知本与探源 教材整体感悟 知本与探源 【变型】要用两个PNP实现(定值电阻多个)。 【参考答案】 教材整体感悟 知本与探源 5．多个继电器控制 继电器J1控制触点开关J1——1、J1——2；继电器J2控制触点J2——1、J2——2。 【解题举例】小明准备用两个继电器来控制电机的正转和反转，当V6发光时，电机正转(流过电机的电流由“＋”到“－”)，当V7发光时，电机反转(流过电机的电流由“－”到“＋”)。请帮助小明在虚线框位置设计电机的控制电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件有：1个NPN型三极管和1个PNP型三极管、2个电阻、2个普通二极 教材整体感悟 知本与探源 管、2个继电器(每个继电器只有2个常开触点)。 【参考答案1】 【参考答案2】 教材整体感悟 知本与探源 6．利用三极管的导通(饱和)状态，使某点电位强制为低电平 【解题举例】现设计一个故障保护电路。设计思路：当水位上升至极限水位时，极限水位探头D发出信号，利用门电路的电平转换和三极管的开关特性，强行使V1截止，从而关闭水泵电源。请在虚线框中画出其电路(提供元件：CC4011 中剩余的2输入与非门1个，NPN型三极管1个，可调电阻1个)。 【参考答案】 教材整体感悟 知本与探源 教材整体感悟 知本与探源 【解析】要使水泵停止工作，则继电器不吸合，三极管V1截止→V1基极为低电平 当水位超过极限水位，A点为低电平→经过双输入与非门→三极管V的基极为高电平→三极管导通(饱和)→V1基极直接接地，为低电平 02 命题整体感知 尝试与研析 命题整体感知 尝试与研析 例1 如图所示，这是小明设计的某水箱温度控制电路，RT1、RT2为同型号的负温度系数热敏电阻，当水箱温度低于设定温度(50 ℃)时，电热丝加热；当水箱温度高于70 ℃时，停止加热。 555芯片功能表 25 命题整体感知 尝试与研析 (1)调大RP1阻值，则设定温度_____(在“A.下限；B.上限”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)将被_____(在“A.调高；B.调低”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)当K闭合，电热丝处于_____(在“A.停止加热；B.加热状态；C.保持上一种状态”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (3)在焊接过程中，2、6脚不小心被短接，则_____(在“A.不能保持区间控制；B.还能保持区间控制，但温度区间不是50 ℃～70 ℃；C.还能保持区间控制，温度的区间还是50 ℃～70 ℃”中选择合适的选项，将序号 A B A B 命题整体感知 尝试与研析 填入“________”处)。 (4)小明担心555芯片的3脚不能很好地使继电器吸合，决定再加一个三极管驱动电路。请你选用合适的三极管，并在虚线框中完成电路连接，要求三极管采用共发射极接法，使原有的电路功能不变。 命题整体感知 尝试与研析 命题整体感知 尝试与研析 (4)3脚输出为高电位时，继电器不工作：3脚输出为低电位时，继电器工作。PNP三极管是基极低电平有效，NPN三极管是基极高电平有效。故选用PNP。 命题整体感知 尝试与研析 变式1 [2022·浙江1月选考]小明针对《技术与设计2》中的伸缩晾衣架(图1)设计了实验电路(图2)，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。 命题整体感知 尝试与研析 (1)小明设计的实验电路的控制属于_____(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2虚线框处正确的输入回路是_____。 A.　　　　　　B.　　　　　　C.　　　　　　D. A C 命题整体感知 尝试与研析 (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＋)。请在虚线框中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。 命题整体感知 尝试与研析 (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，请在虚线框中用1个比较器和2个电阻补全电路。 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)控制系统输入量是检测到的光照和湿度信号，输出量是晾衣架的伸缩，不存在反馈，属于开环控制。 (2)常见的输入部分电路是传感器和可变电阻串联。根据电路，V4发光时，或非门输出1，则A＝1，B＝1，此时光线较强且不下雨。光线强，光敏电阻阻值小，为使与RG相连的B＝1，则RG应串联在上方。不下雨，湿度小，湿敏电阻阻值大，为使与RS相连的A＝1，则RS应串联在下方，选项C正确。 (3)V3发光时，或非门输出低电平，电机正转，此时J1应吸合，故应选用 命题整体感知 尝试与研析 PNP三极管驱动继电器J1。V4发光时，或非门输出高电平，电机反转，此时J2应吸合，故应选用NPN三极管驱动继电器J2。采用共发射极接法时，应将继电器接在三极管的集电极上。为保护三极管，或非门的输出端不能直接接三极管基极，应串联一个基极电阻。 (4)虚线框内的二极管和电阻已经构成或门逻辑，仅需利用电阻和比较器实现非门逻辑。比较器V＋大于V－时，输出高电平，V＋小于V－时，输出低电平。因此，虚线框内二极管的负极应接比较器的负号端，而比较器的正号端可以通过两个串联的电阻分配一个合适的电位，其电位大小可参考集成非门的阈值电压。 命题整体感知 尝试与研析 变式2 [2023·绍兴鲁迅中学检测]如图1所示，这是某数据机房温度控制系统，现将温度控制在18 ℃～25 ℃，当温度超过上限时启动排风机M，当温度低于下限时关闭排风机M。图2为555芯片的原理图，请根据图示完成以下任务。 命题整体感知 尝试与研析 (1)热敏电阻RT1应选用类型为_____(在“A.PTC；B.NTC；C.PTC、NTC均可”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)只调高上限温度，应将_____(在“A.RP1下移；B.RP1上移；C.RP2下移；D.RP2上移”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (3)由于焊接不当，555芯片的3引脚断了，请用555芯片的7脚、1个PNP型三极管、1个整流二极管及1个合适大小的电阻完成虚线框1中的连线，要求保持原来的功能不变。 A D 命题整体感知 尝试与研析 【答案】 如图 命题整体感知 尝试与研析 或 (4)现在需要考虑室外环境，当室外温度较高或室外湿度较大时，由空调降温，否则由排风机降温。IR接收到高电平脉冲(由0变1)时，会向空调发送开机降温的红外遥控信号；IR接收到低电平脉冲(由1变0)时，会向空调发送关机的红外遥控信号，其他时候IR不发送信号。RT2为室外正 命题整体感知 尝试与研析 系数热敏电阻，RS为室外负系数湿敏电阻，仅提供一块四2输入或非门芯片，请在虚线框2中完成原理图设计。 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)RT1为正系数热敏电阻。当温度高于上限时，RT1为高阻值，5脚为高电平，2和6脚为低电平，3脚出1，继电器吸合，风机启动。 (2)根据6为1时3出0风机关停知，RP1抽头位置决定下限温度，所以“只调上限”的方法是“只调RP2”；考虑到温度高于上限时，5脚出1，2脚出0，触发风机运转，所以应将RP2向上滑，使得2脚更难出1，以调高上限温度。 (3)考虑到3、7同相，所以温度高于上限时，各元件的状态是：7脚悬空，三极管截止，继电器无动作，常闭触点处于接通状态，风机M启动。 (4)虚框逻辑电路系统分为IR信号子系统和风机信号子系统，标记如图： 命题整体感知 尝试与研析 命题整体感知 尝试与研析 变式3 如图所示，这是小明设计的遮阳篷自动开合控制电路。天亮时，遮阳篷自动打开(通过电机的电流从“＋”到“－”)；天黑时，遮阳篷自动闭合(通过电机的电流从“－”到“＋”)。其中电路中555芯片的功能特性如表所示。请完成以下任务。 命题整体感知 尝试与研析 (1)关于开关S3的功能分析正确的是_____(在“A.闭合S3，将变为手动控制；B.断开S3，将变为手动控制”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)请根据题中的控制要求，完成虚线框1中的电路连接。 (3)日出时，A点输出_____(在“A.高电平；B.低电平”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (4)小明准备用两个继电器来控制电机的正转和反转，但是手头上的三极管只有PNP型。要求按照原有的逻辑关系控制电机的正反转及停止，请 B A 命题整体感知 尝试与研析 在虚线框2中画出一个电阻、两个PNP型三极管、继电器J1、一个二极管，并采用共发射极接法正确地连接电路(画出J1控制部分即可)。 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)断开S3，也就是切断传感器电路的电源，A点置1，变为手动控制。 (2)考虑IC1的2脚为0可触发电机工作，即C5左端需要低电平信号，所以R3为上偏，光敏二极管为下偏且反接，抽头拉出。 (3)日出时，光敏二极管导通，输出高电平信号，VT2为NPN，故截止，A点为高电平。 (4)考虑到3脚出1时J1吸合，没有NPN，但有两个PNP，所以应该用其中一个PNP和电阻组成反相器，另一个PNP控制J1。 命题整体感知 尝试与研析 例2 如图所示，这是小明设计的过载保护实验电路。调整负载电阻RH的阻值，当流过RH的电流超过允许值时自动断开负载电源，并保持在断开状态。请根据电路图及其描述完成以下任务。 (1)要增大流过RH的电流允许值，以下调整可行的是_____、_____(在“A.RP的滑动触点向上移；B.RP的滑动触点向下移；C.减小R1的阻值；D. A C 命题整体感知 尝试与研析 增大R1的阻值；E.减小R2的阻值”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)小明准备搭建测试电路，请帮他完成比较器的连接。 命题整体感知 尝试与研析 (3)小明搭建电路后进行测试，发现电流超过允许值时，继电器不能保持在吸合状态，出现反复吸合释放，不能稳定地将负载电源断开。故障的原因可能是_____(在“A.J——1的常开触点和常闭触点接反；B.R3阻值过小；C.J——1的常开触点和R3之间断路”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (4)小明对电路作了部分调整，改用一个三极管和一个电阻来维持过载后负载电源的断开状态。请帮助小明设计该部分电路，并在虚线框中画出。 C 命题整体感知 尝试与研析 【答案】 如图 命题整体感知 尝试与研析 或 或 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)负载电流增大，则V＋变大，V－也变大，RP滑动触点上移；负载电流增大，则V＋不变，则调小R1。 (2)注意电源接地的连接。 (3)当负载电流变大，V＋>V－，IC出1，三极管V1导通，继电器吸合，J——1闭合(实现开关自锁)，三极管V1基极保持高电平；J——1的常开触点和R3之间断路，则无法实现自锁。 (4)使用三极管代替常开触点，V1的集电极电位低，作为三极管的基极信号，选择PNP管。 命题整体感知 尝试与研析 变式1 如图所示，这是小马设计的水塔水位自动控制系统的示意图(如图1)和电路图(如图2)。RS1和RS2是用于检测水塔水位的干簧管，继电器额定电压5 V，线圈内阻约60 Ω。水塔内放有内嵌永磁体的浮子a，可在立柱b上随着水位的变化做垂直上升或下降运动。当浮子在低水位时，水泵M工作，水塔进水；当 浮子上升到高水位时，水 泵M停止工作，水塔停止 进水。请完成以下任务。 命题整体感知 尝试与研析 (1)当浮子a在高低水位之间时，闭合S后，水泵M的工作状态是_____(在“A.进水；B.不进水；C.不能确定”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)水塔中的两个干簧管RS1和RS2的作用分别是_____(在“A.RS1控制水位上限，RS2控制水位下限；B.RS1控制水位下限，RS2控制水位上限；C.不能确定”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (3)小马改进了电路，在水池下方安装了一个检测低水位的干簧管RS3，要求当水池水位低于低水位时水泵停止抽水。请在虚线框中连接电路以 B B 命题整体感知 尝试与研析 实现其功能。 (4)小马在搭建电路时，准备利用门电路代替上面电路中的有关分立元件(三极管等电子元器件)，经分析用1块四二输入与非门芯片可实现，其中部分电路已设计完成，请在虚线框中将电路补充完整。 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)当浮子a在高低水位之间时，三极管V1、V2截止，此时继电器线圈两端的电压无法达到直流工作电压，触点开关不吸合，不进水。 (2)当水位下降到下限水位时，需要打水，反推：打水，J——1闭合，继电器线圈有电，三极管V2导通(将发光二极管V4短路)，三极管V1导通，V1基极为高电平，RS1闭合。得知RS1控制水位下限。当打水开始后， 命题整体感知 尝试与研析 水位上升，RS1断开，但需要继续打水，此时J——2闭合(与J——1联动)继续给三极管V1基极提供高电平。直到打水到上限水位，RS2闭合，三极管V1基极为低电平，停止打水。 (3)首先需要满足原来功能，当水池中有水且水位达到下限时需要打水，此时RS3断开，RS1闭合，后续电路工作(V1基极需要有高电平)，能满足的只有RS1端，所以PNP三极管发射极接RS1端，集电极接V1基极端，RS3为输入端接PNP管的基极。当水池无水时，RS3闭合，PNP基极为高电平，处于截止状态，打水停止。 命题整体感知 尝试与研析 命题整体感知 尝试与研析 |随|堂|检|测| 1．[2023·开化中学检测]如图1所示，这是小明设计的有轨电车道路道闸控制电路。利用光敏电阻及压力装置检测有轨电车所处位置；用V5、V6表示道闸电机的正反转，当道闸下降时，电机正转V5亮；当道闸上升时，电机反转V6亮，其他情况都不亮。如图2所示：当有轨电车车头通过监测点A时，道闸降下，红灯V5亮；当车身既遮挡监测点A，又同时处于压力装置区域时，道闸保持下降；当车身仅处于压力装置区域未遮挡监测点A、B时，道闸保持关闭，红、绿灯都不亮；车身未全部离开压力装 命题整体感知 尝试与研析 置区域并同时遮挡监测点B时，道闸上升，绿灯亮；车身仅遮挡监测点B时，道闸保持上升，车尾离开监测点B时，道闸保持打开。说明如下：道闸工作在保持上升或下降状态时触发器工作在保持状态；压力装置功能：当电车车身处于压力装置区域时，压力装置呈现低电阻状态，否则为高电阻状态；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。 命题整体感知 尝试与研析 (1)当有轨电车车身处于压力装置区域时，比较器输出_____(在“A.高电平；B.低电平；C.不能确定”中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。 (2)如图3所示，电机(M)电流从“＋”到“－”，电机正转，道闸升起；电机电流从“－”到“＋”，电机反转，道闸降下。请在虚线框1中设计继电器控制电机正反转的电路，并标明J1、J2，要求三极管采用共发射极接法。提供的元器件有：2个NPN型三极管、2个普通二极管、2个电阻、2个继电器。 A 命题整体感知 尝试与研析 【解析】 (1)当车身处于压力装置区域时，压力装置呈现低电阻状态，那么比较器V－电压低，比较器输出高电平。 (2)记上端为M，下端为N，V5亮则M点高电平，N点低电平。此时道闸下降，电机正转，要J1闭合。因此M点接J1，同理N点接J2，注意三极管基极应串联电阻，继电器线圈应反向并联二极管。 命题整体感知 尝试与研析 2．如图所示，这是小明设计的自动花盆湿度控制电路，能够实现湿度区间控制。湿敏电阻RS用于花盆湿度检测。当湿度低于下限时，水泵电机启动给花盆浇水，直到湿度高于上限时才停止。请根据题意完成以下任务。 命题整体感知 尝试与研析 (1)电路中所用湿敏电阻为_____(在“A.正系数；B.负系数”中选择合适的选项，填入“________”处)。 (2)只调节湿度的上限，以下做法正确的是_____(在“A.调节RP1；B.调节R1；C.调节RP2”中选择合适的选项，填入“________”处)。 (3)电路调试时，发现继电器触点始终无法闭合，以下对于该故障的原因分析不正确的是_____、_____(在“A.V2击穿；B.RP2连焊；C.R2阻值过大；D.J——2虚焊”中选择合适的选项，填入“________”处)。 (4)电路使用过程中，J——2损坏，请在虚线框中用NPN型三极管和电阻 B C B D 命题整体感知 尝试与研析 重新设计电路，使电路保持相同的功能。 【解析】 (1)电机运转，V3导通，3脚为0，则2、6脚为1，湿度低电阻大，选项B正确。 (2)调整RP1同时改变上下限；浇水时J——2闭合，RP2参与上限控制。 命题整体感知 尝试与研析 (3)选项A，V2击穿短路，继电器被短路，继电器触点始终无法闭合，选项不符合； 选项B，RP2连焊时，湿度低于下限时，继电器触点吸合，水泵电机启动给花盆浇水，当高于下限时，继电器触点释放，选项符合； 选项C，R2阻值过大，三极管V3基极电流过小，无法导通，继电器触点始终无法闭合，选项不符合； 选项D，J——2虚焊，湿度低于下限时，继电器触点吸合，水泵电机启动给花盆浇水，当高于下限时，继电器触点释放，选项符合。 命题整体感知 尝试与研析 (4)三极管实现开关作用，电阻接基极起到保护作用。 感谢聆听，再见！ 4脚 2脚 6脚 3脚 低 × × 低 高 ＜VCC ＜VCC 高 ＞VCC ＜VCC 保持 ＞VCC ＞VCC 低 【解析】 (1)改变RP1阻值，影响的是2脚的电位，2脚控制的是下限温度。假设此时2脚的电位是VCC，当RP1阻值增大，2脚的电位变小。只有增大RT1，才能使2脚的电位变为VCC。由于RT1是负温度系数热敏电阻，增大RT1，则温度调低。所以下限温度调低。 (2)K闭合时，此时4脚的电位为低电位时，则3脚输出端为低电位，电热丝停止加热。 (3)2、6脚不小心被短接，则2脚接入的电阻不仅是RT1和RP1，所以下限温度有变，同理上限温度也有变。 IR信号子系统：当A＝1且B＝0时，E＝1，其余情况均出E＝0，故E＝A·＝＋B。 风机信号子系统：当A＝1且B＝1时，F＝1，其余情况均出F＝0，故F＝AB＝＋。 555电路IC1、IC2的特性表 2脚 6脚 3脚 ＜VCC 任意 高电平 ＞VCC ＜VCC 保持 ＞VCC ＞VCC 低电平 (4)分析题干得到只有2个与非门可用。触发器上输出端记A，下输出端记B，RS3端记C，继电器端记F。A与B总是相反。根据前面电路已知，RS1下，RS2上，达到下限时，A为0，B为1，打水(F为1)。由下向上变化时，触发器处于保持状态，A保持0，B保持1，继续打水。此时C为1，得知B、C是与的关系。列出表达式：F＝AB。需用与非门实现，F＝。 $$