【文章內(nèi)容簡介】 路，形成定寬（移相）脈沖輸出，再經(jīng)VT6放大器進(jìn)行功率放大，有脈沖變壓器T3相主電路晶閘管輸出觸發(fā)脈沖。 鋸齒波的發(fā)生在該電路中，N1 VT5 R26 R27 C24等元器件組成鋸齒波形成電路。R27 C24為充電電路，VT5為C24充電荷的放電管，R27為C24充電，VT5導(dǎo)通時(shí)為C24放電，兩者互為作用。電路中經(jīng)VT5發(fā)生鋸齒波，該鋸齒波為正向鋸齒波。調(diào)寬脈沖的上升沿對(duì)升觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻。有U3完成定輸出脈沖定寬處理，觸發(fā)脈沖的寬度可由R32 、C37的取值決定，是觸發(fā)晶閘管的可靠性提高。調(diào)壓控制電路中，由R3R37 分壓，決定控制電壓范圍，避開一項(xiàng)失交區(qū)域。鋸齒波形成電路對(duì)RC時(shí)間常數(shù)要求有以下兩點(diǎn)：C27上充電電壓形成的鋸齒波的初始段，線性較好，接近直線段，應(yīng)截取此段電壓作為與控制電壓比較之用，以提高控制性能——轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)呈現(xiàn)較好的線性。R27 C24的充電時(shí)間常數(shù)應(yīng)大于工頻電網(wǎng)的周期。 本電路應(yīng)用了NNN3三組放大器，系集成運(yùn)算放大器LM324內(nèi)部的三組放大器，但運(yùn)算放大器在此處的應(yīng)用，恰恰不是對(duì)其運(yùn)算和放大性能的應(yīng)用，是作為電壓比較器，甚至是作為開關(guān)電路來應(yīng)用的。NNN3三組放大器，未引入負(fù)反饋回路。均處于開環(huán)放大狀態(tài)，電路的輸出狀態(tài)取決于量輸入端電壓的比較，當(dāng)同相端電壓大于反相端電壓時(shí)，輸出接近12V的高電位，反之，輸出接近0V的低電位。輸出電壓變化不是對(duì)輸入電壓的放大，而近似工作于開關(guān)狀態(tài)。在工業(yè)自動(dòng)化控制中，運(yùn)算放大器電路在更多的時(shí)候是作為開關(guān)電路來應(yīng)用的。 其中放大器N2 構(gòu)成了移相信號(hào)形成電路，同相輸入端所輸入的是來自鋸齒波形成的過零鋸齒波電壓信號(hào)，反相輸入端輸入的是直流電壓信號(hào)。 本電路的應(yīng)用，并不是取用信號(hào)的寬度變化，二是取用N2輸出的調(diào)寬脈沖的左上升沿信號(hào)，N2輸出的調(diào)寬脈沖的做上升沿出現(xiàn)的時(shí)刻，隨控制電壓升高而逐漸右移，形成移相觸發(fā)信號(hào)。移相控制電路穩(wěn)定，觸發(fā)脈沖一致性好，觸發(fā)可靠，無論負(fù)載為電阻負(fù)載或感性負(fù)載，在負(fù)載兩端均能得到0210V左右的線性可調(diào)交流電壓。 光耦觸發(fā)原理光耦合器輸入輸出相隔離,電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，他在長線傳輸信息中作為隔離元件可以大大提高信噪比。 555定時(shí)器簡介 555定時(shí)器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。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 和圖 所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 各引腳功能1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。 8腳：外接電源VCC， ~ 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V。 3腳：輸出端Vo 2腳：低觸發(fā)端 6腳：TH高觸發(fā)端 4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。 5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，以防引入干擾。 7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。 555功能表 清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端Q放電管T功能00導(dǎo)通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1101截止置11001截止置11110導(dǎo)通清零 555　是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5kΩ的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：BJT兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。 555定時(shí)器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。 兩個(gè)比較器 C1和 C2各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管。輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。 比較器C1和C2的參考電壓分別為UA和UB，根據(jù)C1和C2的另一個(gè)輸入端——觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器被強(qiáng)制復(fù)位。若無需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)的輸出狀態(tài)和，且兩個(gè)狀態(tài)始終相反。而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。在未加觸發(fā)信號(hào)之前，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)觸發(fā)后，觸發(fā)器由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)狀態(tài)，暫穩(wěn)狀態(tài)保持一段時(shí)間后，又會(huì)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)回原來的穩(wěn)定狀態(tài)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一般用于延時(shí)和脈沖整形電路。 接通電源后，未加負(fù)脈沖 ，而C充電， 上升，當(dāng) 時(shí)，電路 輸出為低電平，放電管T導(dǎo)通，C快速放電， 使u = 0。這樣，在加負(fù)脈沖前， 為低電平，u = 0，這是電路的穩(wěn)態(tài)。在t = t0時(shí)刻 負(fù)跳變（ 端電平小于 ），而 = 0（TH端電平小于 ），所以輸出 翻為高電平，T截止，C充電。 按指數(shù)規(guī)律上升。t = t1時(shí)， 負(fù)脈沖消失。t = t2時(shí) 上升到 （此時(shí)TH端電平大于 ， 端電平大于 ）， 又自動(dòng)翻為低電平。在這段時(shí)間電路處于暫穩(wěn)態(tài)。t t2，T導(dǎo)通，C快速放電，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。由分析可得：輸出正脈沖寬度 tW = 注意：圖6—3（a）電路只能用窄負(fù)脈沖觸發(fā)，即觸發(fā)脈沖寬度ti必須小于tW 555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如圖所示： 為由555定時(shí)器和外接定時(shí)元件R、C構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時(shí)555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)管T導(dǎo)通，輸出端Vo輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)加到Vi端。并使2端電位瞬時(shí)低于1/3VCC，低電平比較器動(dòng)作，單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程，電容C開始充電，Vc按指數(shù)規(guī)律增長。當(dāng)Vc充電到2/3VCC時(shí)，高電平比較器動(dòng)作，比較器A1翻轉(zhuǎn)，輸出Vo從高電平返回低電平，放電開關(guān)管T重新導(dǎo)通，電容C上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間Tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件R、C的大小。 Tw= 通過改變R、C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒和幾十分鐘之間變化。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，并可采用復(fù)位端接地的方法來終止暫態(tài)，重新計(jì)時(shí)。此外需用一個(gè)續(xù)流二極管與繼電器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢(shì)損壞內(nèi)部功率管。 555脈沖定寬由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器能產(chǎn)生一定寬度的矩形輸出脈沖，若利用這個(gè)矩形脈沖去控制某一個(gè)電路，就可使它在某一時(shí)間內(nèi)動(dòng)作或不動(dòng)作。第四章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于測(cè)速不方便，所以我們利用示波器來檢測(cè)通過對(duì)直流調(diào)速裝置的調(diào)節(jié)輸出電壓波形的變化。以此來驗(yàn)證直流調(diào)速裝置調(diào)速的性能。 電路檢測(cè) 測(cè)量12V電壓是否正常輸出斷開跳線冒測(cè)量穩(wěn)壓管兩端電壓，發(fā)現(xiàn)電壓能正常輸出。 測(cè)量集成電路的工作電壓是否正常 先拔下集成電路（在拔集成電路的時(shí)候我用要用小的一字螺絲刀先把一端翹1mm左右,然后再把另一端翹開同樣高的距離,再重復(fù)這一步,直到集成電路能夠輕輕的拿下為止,這樣才能保證集成電路的引腳不在拔出的過程中弄彎。）當(dāng)拔下所有的集成電路之后我們就可以測(cè)量其工作時(shí)所需要的電壓是否正常，只有當(dāng)工作電壓正常時(shí)才能確保電路的準(zhǔn)確性，,屬于正常工作范圍之內(nèi)。最后我們插上集成塊再測(cè)兩端電壓，,此時(shí)電壓沒有正常輸出,當(dāng)再次確定電路沒有接錯(cuò)后更換集成塊LM324后,發(fā)現(xiàn)電壓正常輸出,所以在之前的LN324已經(jīng)損壞。 該點(diǎn)的波形為電容上的充放電波形，在交流電的正半波到來時(shí)，電流通過上面的二極管加在光耦的輸入端，，光耦的輸出端就會(huì)導(dǎo)通，電容上的電壓就會(huì)迅速的放掉，這時(shí)12V的電源對(duì)電容進(jìn)行充電；交流電的負(fù)半波到來時(shí)與正半波的原理相同，這樣在PC817的輸出端就會(huì)得到一個(gè)如圖所示的100HZ的波形。 測(cè)量集成運(yùn)放1腳的輸出波形集成運(yùn)放1腳的輸出波形為一條直線與理想的方波不相符，再仔細(xì)觀看上一個(gè)波形后發(fā)現(xiàn)上一個(gè)波形的峰峰值電壓為零點(diǎn)幾伏，該電壓遠(yuǎn)小于我們的參考電壓，達(dá)不到翻轉(zhuǎn)的條件所以輸出一直為低電平，最后我們把C23的電容變?yōu)?200PF,所以當(dāng)減小電容后,在同樣的時(shí)間中電容兩端得到的電壓越大,再次測(cè)量集成運(yùn)放的1腳的波形時(shí)為一個(gè)方波, 測(cè)量集成塊的12腳波形 在該腳的前端有一個(gè)三極管和一個(gè)電容并聯(lián)，三極管的1腳連接了集成運(yùn)放的1腳，在三極管沒有導(dǎo)通的情況下12V電源通過一個(gè)100K的電阻對(duì)電容充電，當(dāng)1腳的高電平到來時(shí)三極管會(huì)導(dǎo)通此時(shí)電容通過三極管對(duì)地快速放電， 測(cè)量集成運(yùn)放14腳波形該引腳上的小形為一個(gè)方波,在集成運(yùn)放的13腳上有一個(gè)可以調(diào)節(jié)的比較電壓,當(dāng)我們調(diào)節(jié)該比較電壓時(shí)14腳輸出的方波信號(hào)的寬度就會(huì)相應(yīng)的改變,比較電壓越大方波越小,。 測(cè)量集成塊9腳的波形在14腳的輸出串聯(lián)了一個(gè)電容和一個(gè)電阻，這們就夠成了一個(gè)微分電路，9腳的波形為微分電路中電阻兩端的波形，即移相尖脈沖；實(shí)際我們?cè)陔娮璧膬啥瞬⒙?lián)了一個(gè)二極管，所以移相尖脈沖的負(fù)波被二極管過濾掉，實(shí)際波形如圖4. 5 測(cè)量8腳的波形8腳的波形與1腳的波形形成原理相似，只是兩引腳成在運(yùn)放的輸入端相位相反， 測(cè)量555定寬后輸出的波形該波形的寬度只與555外接電阻的大小有關(guān)，與輸入波形無關(guān)，但是在輸入波形的下降沿處會(huì)形成翻轉(zhuǎn)，當(dāng)我們調(diào)節(jié)給定電壓與比較電壓比較后，會(huì)在輸出方波的上升沿處左右移動(dòng)，經(jīng)過微分電路后，在上升沿處就會(huì)形成一個(gè)正的移相尖脈沖，在下降沿處就形成一個(gè)負(fù)的移相尖脈沖，在經(jīng)過一個(gè)二極管后負(fù)的移相尖脈沖就會(huì)被消除，正的移向尖脈沖經(jīng)過運(yùn)放形成一個(gè)負(fù)的方波信號(hào)，再經(jīng)過555后形成一個(gè)移相方波信號(hào)，這樣我們就可用來觸發(fā)晶闡管，通過移相后就能控制晶闡管的移相角，使晶闡管的輸出平均電壓變化，從而的使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化；當(dāng)選光耦PC817為參考點(diǎn)再調(diào)節(jié)給定電壓，() 測(cè)量主電路波形 當(dāng)把主電路中串一個(gè)二極管之后,電路能正常工作,接上電機(jī)后能正常調(diào)速，通過調(diào)節(jié)比較電壓就能控制輸出波形的導(dǎo)通角。（a﹤b﹤c） 導(dǎo)通角a