畢業(yè)設(shè)計(jì)-施密特觸發(fā)器的原理及應(yīng)用研究(文件)
【正文】 次的觸發(fā)電平存在著差值 ， 所以我們把這種使電路從一種穩(wěn)態(tài) 翻轉(zhuǎn)為另一種穩(wěn)態(tài)所輸入電平不同的現(xiàn)象稱為回差現(xiàn)象 。 555 定時(shí)器 成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器 及施 密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。比較器 C2的反相端 V為觸發(fā)器輸入端，當(dāng) V2VCC3 時(shí) ,C2輸出為 1， RS 觸發(fā)器被置位， Q 為 1，T 被截止，輸出端 u0為 1，當(dāng) V2VCC3 時(shí)， C2輸出為 0， RS 觸發(fā)器輸出維持不變。 如果 V1由 0V開始逐漸增加，當(dāng) V1VCC3 時(shí) ，根據(jù) 555 定時(shí)器功能表可知，輸出 V0為高電平； V1 繼續(xù)增加，如果 VCC3 V12VCC3 ，輸出 V0維持高電 平不變； V1再增加，一旦 V12VCC3 ， V0就由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑恢?V1再增加，仍是V12VCC3 ，電路輸出端保持低電平不變。 4 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用非常的廣泛，下面介紹幾個(gè)典型的應(yīng)用。將非矩形波變換為矩形波，也可以采用施密特觸發(fā)器。 采用施密特觸發(fā)器消除干擾，回差電壓的大小的選擇很重要。例如，輸入信號(hào)為幅度不等的一串脈沖（見圖 19），要鑒別幅度大于的 VTH 的脈沖，只要將施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓 VT+調(diào)整到規(guī)定的幅度，這樣，只有幅度大于 VT+的那些脈沖才會(huì)使施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)， V0有相應(yīng)的脈沖輸出；而對于幅度小于 VT+的脈沖，施密特觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)， v0就沒有相應(yīng)的脈沖輸出。 （ 1） 調(diào)功主電路部分 調(diào)功電路一般采用三相橋式全控整流電路 , 如圖 110。所以通常多采用雙脈沖觸發(fā)控制。 圖 111 觸發(fā)電路框圖 根據(jù)調(diào)功主電路的觸發(fā)需要 , 應(yīng)產(chǎn)生六路觸發(fā)脈沖來觸發(fā)主電路的六個(gè)晶閘管 , 由于產(chǎn)生觸發(fā)脈沖 的六路觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)相同 , 所以只畫出其中一路的原理圖來進(jìn)行說明 , 原理如圖 112所示。 圖 113 變壓器 Δ 形連接圖 ② 鋸齒波的形成 鋸齒波發(fā)生器電路如圖 114中第 2 部分所示 ， 當(dāng)輸入為正弦電壓的正半周時(shí) ， T2 管飽和導(dǎo)通 ， T1 管截止 ， 則輸出電壓約等于零 ； 當(dāng)輸入為正弦信號(hào)負(fù)半周時(shí) ， T2 管截止 ， 則電源 VCC 給電容 C12 充電 ， 當(dāng)輸入為正 ， T2 再次導(dǎo)通時(shí) ， 電容 C12 迅速放電 ， 這樣輸出端就產(chǎn)生了鋸齒波。其波形圖如圖 115 所示 , 其中輸出 UO 實(shí)線波形對應(yīng)輸入為 Ui+ VEA1, 虛線波形對應(yīng)輸入為 Ui+ VEA2, 且 VEA1 VEA2。 當(dāng)加入多諧振蕩部分后 , 且 CC4093 的兩輸入端和輸出端為邏輯與非的關(guān)系 , 則當(dāng)尖脈沖尚未來臨時(shí) ,UO 輸出高電平 。 圖 116 脈沖列的形成 ⑤ 雙窄脈沖形成電路 將前面提到的六路觸發(fā)脈沖形成電路的輸 出信號(hào)按照圖 117 左圖的方式連接 ， 由 U A， U+ C， U B， U+ A， U C， U+ B形成的脈沖列分別對應(yīng) Ui1， Ui2， Ui3， Ui4，Ui5， Ui6且脈沖相位依次滯后 600， 再將信號(hào) Ui1引入到 Ui6所在施密特觸發(fā)器的另一輸入端 ， 信號(hào) Ui2引入到 Uil所在觸發(fā)器的另一輸入端 ， 依此類推 ， 最后 Ui6入到 Ui5所在觸發(fā)器的另一輸入端 ， 這樣就形成了雙窄脈沖。 參考文獻(xiàn)： [1]： 康華光 ， 電子技術(shù)基礎(chǔ) _數(shù)字 部分（第五版） [M].武漢： 高等教育出版社， 2021：55248 [2]： 黃曉春。華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021 ， 03： 101104 [6]: 楊頌華 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)。在此我要向我的指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。電子制作 .2021 10： 5859 [3]: 童詩白，華成英。 圖 117 雙窄脈沖產(chǎn)生電路及波形圖 ⑥ 功放部分 根據(jù)施密特觸發(fā)器的輸出特性 , 我們可以適當(dāng)選擇功放輸入端的電阻值 , 使三級(jí)管在輸入為高電平時(shí)達(dá)到深度飽和 , 這樣在脈沖變壓器的作用下即可形成強(qiáng)觸發(fā)脈沖 , 并且脈沖變壓器也可起到使主回路和觸發(fā)電路相隔離的作用 , 避免主回路的電壓值過大而損壞觸發(fā)電路 , 功放部分電路圖如圖 118 所示。 這樣周而復(fù)始形成振蕩。 ④ 脈寬及脈沖列形成電路 圖 114中的矩形波先經(jīng)過反向器 , 將脈沖前沿由下降沿變?yōu)樯仙?, 再通過微分電路后 , 產(chǎn)生尖脈沖 , 然后再經(jīng)施密特觸發(fā)器 CC4093 輸出 , 產(chǎn)生矩形脈沖 , 此時(shí)通過調(diào)整微分電路的參數(shù) , 可使 CC4093 輸出脈沖寬度保持在 200 250之間 。并且當(dāng)輸入 Ui 為鋸齒波時(shí) ， 可以通過調(diào)節(jié)電位器 R18來改變直流電壓 VCC 作用在觸發(fā)器 40106 輸入端的電位值 VEA，可以很方便地控制觸發(fā)輸出端 圖 115 脈沖前沿移相示意圖 下降沿的產(chǎn)生時(shí)間。在本設(shè)計(jì)中變壓器的初級(jí)采用 形接法 , 初級(jí)和次級(jí)的接法如圖 4 所示 , 初級(jí)和次級(jí)電壓相位關(guān) 系如下 :分析 UA 、 UAB、 U+ A、 U A 之間的相位關(guān)系可知 ,UAB相位超前 UA300, U+ A相位與 UAB相同 ,U A 相位與 UAB相反 , 其余各輸入端和輸出端的相位關(guān)系與此類似。 圖 110 三相橋式全控整流電路 （ 2） 觸發(fā)電路構(gòu)成及原理 根據(jù)三相全控整流 電路對觸發(fā)脈沖的需要 , 我們可以得出對觸發(fā)器功能的具體要求 , 即產(chǎn)生相位互差 600的六路觸發(fā)脈沖 , 且為保證可靠觸發(fā)晶閘管 , 脈沖寬度為 200~ 250, 輸出觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的功率和合適的幅值 , 一般為可觸發(fā)功率的 3~ 5 倍 , 幅值為 10~ 20V, 依次觸發(fā)六個(gè)橋臂的晶閘管。雙脈沖觸發(fā)的電路可以減小觸發(fā)電路的輸出功率 , 縮小脈沖變壓器 的鐵心體積。三相電源是由三個(gè)同頻率、等幅值和初相相差 1200的正弦電壓
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