第5章 常用单元电路
第5章数字逻辑电路.ppt
（2）逻辑关系式表示：F=A·B·C
（3）真值表表示：如图表5-1所示
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5.4 基本逻辑门电路
2.“或”逻辑关系 当决定事件的各个条件中只要有一个或一个以上具备时事件就
会发生 图5-10所示，F和A、B、C之间就存在“或”逻辑关系 “或”逻辑也有如上三种表示方法： （1）图5-11所示为“或”逻辑图形符号 （2）逻辑表达式：F=A+B+C （3）真值表：见表5-2
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5.2 数制
5.2.2 二进制数
二进制数只有0和1两个符号。只要能区分两种状态的元件即 可实现。
计数的基数为2，各位数的权是2的幂，计数规律是“逢二进 一”
N位二进制整数的表达示为：
例5.1 一个二进制数10101000， 试求对应的十进制数
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5.2 数制
图5-23是利用三态与非门组成的双向传输通路，改变控制端C 的电平，就可控制信号的传输方向。
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5.4 基本逻辑门电路
3. CMOS门电路 CMOS门电路是由PMOS管和NMOS管构成的一种互补对称场效
应管集成门电路。 下面是几种常用的CMOS门电路的结构和工作原理的简要说明 （1）CMOS与非门：如图5-24所示 当A、B全为1时，T1和T2同时导通，T3和T4同时截止，F=0 当输入端由一个或全为0时，串联的T1和T2必有一个或两个全部截
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5.4 基本逻辑门电路
（5）TTL三态输出与非门电路。简称三态门，图5-20是其逻辑 图形符号。A、B是输入端，C是控制端，F为输出端。输出端除 了可以实现高低电平外，还可以出现高阻状态。
电路各章知识点总结
电路各章知识点总结电路是指由两个或两个以上的元件通过导线或其他电连接物连接而成的电气连接网络。
在电路中，阻抗、电流、电压、功率是电路的基本参数。
1.1 电路的分类根据电路中元件的性质和连接方式，可以将电路分为直流电路和交流电路；根据电路中元件的连接方式，可以将电路分为串联电路、并联电路和混联电路。
1.2 电路基本元件电路中的基本元件有电源、电阻、电容、电感和电子器件等。
其中，电源是提供电路所需电流能量的元件；电阻是消耗电能的元件；电容是存储电能的元件；电感是储存电能的元件；电子器件包括二极管、晶体管、集成电路等，它们能实现电流的调节、放大、开关等功能。
1.3 电路基本参数电流是电子在导体中的移动，是电荷的流动；电压是电荷单位正负极性间的电势差，是推动电流移动的力；阻抗是电路对电流的阻碍程度；功率是单位时间内电路所消耗或发出的能量。
这些参数是电路中的基本物理量，能够全面反映电路的特性。
第二章电路定理电路定理是根据电路中的基本物理原理和数学严密的推导而得出的一些简便方法，用以分析和计算复杂电路中的电流、电压等物理量。
2.1 基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括基尔霍夫环路定律和基尔霍夫节点定律。
基尔霍夫环路定律指出沿着任意闭合路径电动势的代数和等于该路径上的电压降的代数和。
基尔霍夫节点定律指出电流在节点处的代数和等于零。
利用这两个定律可以方便地分析复杂电路中的电流、电压等物理量。
2.2 特纳定理特纳定理是电路学的重要定理之一，它指出了电路中任意两点之间的等效电阻等于这两点间的实际电阻的数量积除以这两点间的总电阻。
特纳定理为复杂电路的等效化提供了一种简便的方法。
2.3 负反馈理论负反馈是指将输出信号返回输入端，用以减小输入信号的增益。
利用负反馈可以提高电路的稳定性和线性度，将输出信号与输入信号之比控制在一个较小的范围内，同时还可以减小噪声和失真。
第三章电路分析电路分析是指根据电路的拓扑结构和元件特性，利用数学方法分析电路中各个元件的电流、电压等物理量。
电路单元知识点总结
电路单元知识点总结一、电路基础知识1. 电流、电压、电阻的概念及关系2. 串联电路和并联电路的特点及区别3. 电路的基本元件：电源、导线、电阻、电容、电感4. 安全用电知识：绝缘、漏电保护、过载保护等二、电阻电路1. 电阻的基本性质及分类2. 串联电阻、并联电阻的计算方法3. 电阻的等效电路4. 电阻的功率计算三、电容电路1. 电容的基本性质及分类2. 电容的充放电规律3. 电容的串联和并联4. 电容的能量计算四、电感电路1. 电感的基本性质及分类2. 电感的串联和并联3. 电感的能量存储4. 交流电路中的电感五、交流电路1. 交流电的基本概念2. 交流电的参数：频率、周期、有效值3. 交流电的基本电路：电容电路、电感电路、RLC电路4. 交流电的复数分析六、二极管和晶体管1. 二极管的基本特性2. 二极管的工作原理3. 晶体管的基本特性4. 晶体管的工作原理七、运算放大器1. 运算放大器的基本原理2. 运算放大器的输入输出特性3. 运算放大器的基本电路：放大电路、求和电路、积分电路4. 运算放大器的应用八、数字电路1. 逻辑门电路的基本概念2. 逻辑门电路的基本元件与符号3. 逻辑门电路的基本特性4. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理以上是电路单元的基本知识点总结，下面我将详细展开一些典型的知识点进行解释和说明。
首先我们来谈一谈电路基础知识。
在电路中，电流、电压、电阻是最基础且最重要的概念。
电流是电荷的流动，一般用符号“I”表示，单位是安培(A)；电压是电场的作用力，一般用符号“U”表示，单位是伏特(V)；电阻是阻碍电流流动的物理量，一般用符号“R”表示，单位是欧姆(Ω)。
它们之间有一个很重要的关系：欧姆定律。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻，即U=IR。
这是电路中最基本的公式之一，也是很多问题的起点。
电路单元中，最常见的电路分类是串联电路和并联电路。
串联电路是指电流只有一条路径，通过各个电阻、电容、电感等元件，而并联电路是指电流有多条路径，并行通过各个元件。
电路原理每章知识点总结
电路原理每章知识点总结基本元件：1. 电阻：电子元件中最基本的元器件，用来限制电流。
电阻的大小用欧姆（ohm）表示，符号为Ω。
2. 电容：由两个导体之间的绝缘材料组成，用来存储电荷。
其大小用法拉德（Farad）表示，符号为F。
3. 电感：当电流通过导线时会产生磁场，导线围绕的磁场又会产生电流。
这种现象称为电感，用亨利（Henry）表示，符号为H。
电路定律：1. 基尔霍夫电压定律（KVL）：在一段闭合回路中，各个元器件之间的电压和等于回路中电压的代数和。
2. 基尔霍夫电流定律（KCL）：在电路中，流入一个节点的电流的总和等于流出该节点的电流的总和。
3. 欧姆定律：电流与电压成正比，电阻成反比。
数学表达式为 V=IR，其中V为电压，I为电流，R为电阻。
第二章：串并联电路串联电路：所有元件依次连接起来，电流只有一个路径可走。
并联电路：所有元件并联连接，电流可以通过不同的路径流动。
电流和电压的计算：1. 串联电路中各个电阻的电压之和等于电源电压。
2. 并联电路中，各个电阻的电流之和等于总电流。
第三章：交流电路交流电路中的频率和周期：1. 交流电源的频率用赫兹（Hz）表示，一般为50Hz或60Hz。
2. 周期是指一个完整的波形所经过的时间，它与频率成反比。
周期T=1/f。
交流电路中的电压和电流：1. 交流电压：交流电压的大小可以用有效值表示，称为有效值，标识为Vrms。
2. 交流电流：交流电流的大小也可以用有效值表示，称为有效值，标识为Irms。
交流电路中的电阻、电容和电感：1. 交流电路中的电阻会产生有功功率消耗。
2. 交流电路中的电容会导致电压滞后。
3. 交流电路中的电感会导致电流滞后。
第四章：放大电路放大电路的作用是将输入信号放大到所需的大小。
常用的放大电路包括共集电极放大电路（CE）、共基极放大电路（CB）和共射极放大电路（CC）。
放大电路中的输入和输出：1. 输入端：输入信号称为小信号，其大小远远小于电源电压。
电路制作设计中常用的基本模块电路集详解
电路制作设计中常用的基本模块电路集详解我们电子爱好者在初学电路制作设计的时侯，多数情况都是根据经验将已知的单元模块电路进行合理地拼接，就像搭积木一样。
这种积木式的电路设计方法，最适合开发不太复杂的电子产品。
它减少了繁杂的计算，大大缩短了设计时间，只需在调试电路时对一些元件参数做少许修改，就可做出成品。
所谓合理地拼接，是指要考虑前后单元电路的输人、输出阻抗，输人、输出电平以及电源电压等的匹配问题。
下面介绍最基本的通用电子“木块”即单元模块电路。
相信对初学电子技术有很大的启发和引导作用！一、常见的晶体管单元电路我们都知道晶体管已经是一个古老的电子元件了，但即使是在现代最新产品的电路板上，我们也能或多或少发现晶体管的身影，可以说它是电子技术中永不过时元素，很多复杂的电路芯片都是由复杂的晶体管集成制造的。
1.LED驱动电路电路如上图的l a，这是一个开、关LED驱动电流的电路，输人小的控制信号，就可以开、关大的电流。
这个电路也可以用来驱动继电器或压电片，如图lb。
由于继电器线圈是电感负载，在关断时会产生高的反电动势，故要在其线圈上并联二极管，以保护晶体管不被击穿。
这个晶体管如使用管芯内已含有电阻派1、R2)的带阻晶体管，则电路更简单。
2.反相器、电平变换器电路如图1C，当负载为电阻时，可以把0-5V的逻揖电平输人转换为12-OV的输出电平，使逻辑反转；除了用于前后电路的电平匹配外，也用于需要输出与输人反相的场合。
不过此电路不适合高速电路。
3.简易电源电路图2是一个简易电源电压变换电路，输出电压取决于输人电压被R1、R2的分压，改变R2与R 1的比值，就可获得需要的输出电压。
当然输人电压应由稳压IC提供。
此电路的一个优点是输出噪声低，如果取消图中的R2，电路就是一个有源滤波器，常用于需要降低纹波电压的电源电路中。
4.MOSFET驱动电路图3a是功率MOSFET驱动电路，用于开、关流过负载的电流。
缓冲级用特性完全相同、但极性不同的NPN和PNP晶体管构成互补单端推挽电路(SEPP电路），给MOSFET管的栅极提供足够幅度的驱动电压。
数字电路的基本单元
数字电路的基本单元一、数字电路基本单元概述1. 逻辑门- 与门（AND Gate）- 逻辑功能：当所有输入为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平；只要有一个输入为低电平（逻辑0），输出就是低电平。
其逻辑表达式为Y = A· B（对于两个输入A和B的情况）。
在电路符号上，与门有多个输入引脚和一个输出引脚，常用的电路符号是一个长方形，输入在左边，输出在右边，中间有一个“&”符号表示与逻辑。
- 或门（OR Gate）- 逻辑功能：只要有一个输入为高电平，输出就为高电平；只有当所有输入都为低电平时，输出才为低电平。
逻辑表达式为Y=A + B（对于两个输入A和B的情况）。
电路符号也是长方形，输入在左，输出在右，中间有一个“≥1”的符号表示或逻辑。
- 非门（NOT Gate）- 逻辑功能：实现输入电平的取反操作，输入为高电平则输出为低电平，输入为低电平则输出为高电平。
逻辑表达式为Y=¯A。
电路符号是一个三角形，在三角形的输入端或者输出端有一个小圆圈，表示取反操作。
- 与非门（NAND Gate）- 逻辑功能：先进行与运算，然后再对结果取反。
逻辑表达式为Y=¯A· B。
与非门的电路符号是在与门符号的基础上，在输出端加上一个小圆圈，表示取反。
- 或非门（NOR Gate）- 逻辑功能：先进行或运算，然后再取反。
逻辑表达式为Y = ¯A + B。
或非门的电路符号是在或门符号的基础上，在输出端加上一个小圆圈。
- 异或门（XOR Gate）- 逻辑功能：当两个输入电平不同时，输出为高电平；当两个输入电平相同时，输出为低电平。
逻辑表达式为Y=A⊕ B = A·¯B+¯A· B。
异或门的电路符号是一个长方形，中间有一个“=1”的符号。
- 同或门（XNOR Gate）- 逻辑功能：与异或门相反，当两个输入电平相同时，输出为高电平；当两个输入电平不同时，输出为低电平。
第5章 触发器
表5-1 或非门组成的基本RS触发器的真值表
R
பைடு நூலகம்
S
Q
Q
不变 0 1 0*
触发器 状态 保持 置1 置0 不定
0 0 1 1
0 1 0 1
不变 1 0 0*
7
对于图5-1（b），可作同样分析。这种触发器是以 低电平作为输入有效信号的，在逻辑符号的输入端用小 圆圈表示低电平输入信号有效，它的真值表如表5-2所示。 由于S=R=0时出现了Q==1的状态，而且当S和R同时 撤去（变到1）后，触发器的状态将不能确定是1还是0。 因此这种情况也应当避免。
18
图5-5 开关触点抖动消除电路 图5-5不仅可以消除开关的抖动，而且从波形可以看出，此电路还可 作为手动单次脉冲产生电路使用，譬如可以应用在数字电路实验设备中。
19
5.2 D触发器
导读: 导读 在这一节中，你将学习： 在这一节中，你将学习： 电平触发与边沿触发的概念 电平触发D触发器的特点与逻辑功能 电平触发 触发器的特点与逻辑功能 边沿触发D触发器的特点与逻辑功能 边沿触发 触发器的特点与逻辑功能 异步清0与异步置 与异步置1 异步清 与异步置 集成D触发器 触发器74LS74 集成 触发器
10
2．集成基本RS触发器 ．集成基本 触发器 触发器74LS279
集成基本RS触发器74LS279的内部包含4个基 本RS触发器，输入信号均为低电平有效，其逻辑符 号和引脚图如图5-3所示，应该注意的是图中有两个 基本RS触发器具有两个输入端S1和S2，这两个输入 端的逻辑关系为与逻辑，每个基本RS触发器只有一 个Q输出端。
21
图5-6 D触发器
22
R=D
当CP=1时，将 S = D ，R = D ，代入钟控RS 时 代入钟控 触发器的特性方程（ ），即得到 触发器的特性方程（5.2.1），即得到 触发器的特 ），即得到D触发器的特 性方程为： 性方程为：
第五章 X线机主机单元电路分析--2
2
一、管电压调节
Jining Medical University
X线的质是由管电压的大小决定的，调节管电压 就能有效地控制X线的质。由于人体各组织部位 密度、厚度的差异很大，要求机器必须有一个调 节范围很宽的电压调节系统。 在实际电路中，通常是通过调整自耦变压器的输 出电压，以调整高压变压器初级电压，进而调整 高压变压器次级电压，最终实现管电压的调整。 中小功率诊断X线机管电压的调节范围为30~90KV( 调节比为3)；大功率诊断X线机管电压的调节范围 为30~150KV(调节比为5)。
25
Jining Medical University
我国卫生部规定，管电压精度为7%，mAs值精度为
20%。实验表明，X线管管电压比正常值高10%时， X线胶片感光量将增加60%~70%；管电压比正常值 低10%时，X线胶片感光量减弱40%~50%。可见管 电压的变化对成像的对比度和密度影响都很大， 需准确测量和指示。
（三）初、次级配合控制与三极X线管控制
初、次级配合控制工作原理：在高压初级电路上 串接高压预上闸接触器的控制接点，在高压次级 的正、负端各串接一只高压调整管。在曝光手闸 按下时，高压预上闸接触器先工作，由高压变压 器及高压整流器产生直流高压，但因栅控电路的 作用，高压调整管处于阻断状态，高压次级电路 不通，只有当调整管的栅控电位到达失控电位时 ，高压才能加到X线管两端，产生X线。 优点：完全避免了高压初级电路的电弧放电。高 压调整管除具有开关管的作用外，还具有使kV波 形平稳的稳压调整作用。
用预示的方法，即在X线管未加负载时，预先将本 次曝光X线管两端可能加的实际管电压指示出来， 称管电压的预示。
27
第5章 触发器
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 25
主从JK触发器特性表 CP J K Q Q* Q 0 1 0 0 1 1 1 0
功能 保持 保持 置0
× × × × 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1
根据特性表可写出Q*关于 J、K、Q的函数表达式， 并化简为最简形式，即特 性方程
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 17
为适应单输入信号的需要，电平触发的SR触发器 可做成如下的电平触发的D触发器(D锁存器)：
电平触发D触发器的特性表
CP
0
D Q
× ×
Q*
Q
功 能
保持
1
1 1 1
0 0
0 1 1 0 1 1
0
0 1 1
置0
置1
CP高电平触发；CP=0时不动作； D=0时，触发器置0； D=1时，触发器置1。
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 18
例：已知电平触发的SR触发器的输入信号波形，画出的输出 波形 。设触发器初始状态为0。 保持原态 使输出全为1 Reset Set
CP R
S Q
Q
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 19
CP撤去后 状态不定
电平触发的触发器的空翻现象 电平触发的触发器在一个CP脉冲作用期间，出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 电平触发的SR触发器， CP=1期间，输入信号仍 直接控制触发器输出端 状态。 CP=1时，S、R状态多次 变化，触发器输出状态随 着变化，触发器的抗干扰 能力较差。
0
1
1
0
1
0
(完整word版)最常用单元电路分析
－电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
（ 1 ）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。
在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电（ 2 ）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图2 （ b ）。
电路每章知识点总结
电路每章知识点总结1.1 电路的基本概念电路是由电子器件（如电压源、电流源、电阻、电容、电感等）连接在一起，在其中电子流动的路径。
电路分为直流电路和交流电路。
1.2 电路元件的基本特性电路元件包括电阻、电容、电感、电源等。
电阻是电压和电流之间的关系，电容是电压与电荷之间的关系，电感是电流对电压的延迟响应。
1.3 电路的基本定律基本电路定律包括基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律和欧姆定律。
基尔霍夫电流定律是指在交汇节点处，每一支路的电流之和等于零；基尔霍夫电压定律是指在闭合回路内，各支路电压的代数和等于零；欧姆定律是指电流和电压成正比关系。
第二章：直流电路2.1 直流电路的基本特点直流电路是指电流的方向始终保持不变的电路。
在直流电路中，电流的大小和方向都是固定的。
2.2 直流电路的分析方法直流电路的分析方法包括节点分析法和支路电流分析法。
节点分析法是一种用来分析电路的计算方法，在计算中用到的量有节点电压、支路电流和等效电阻等概念。
支路电流分析法是指在电路分析中，将电路看做由一系列电流的支路构成的。
2.3 直流电路中的电压源和电流源直流电路中的电压源和电流源分别是用来提供恒定电压和恒定电流的器件。
第三章：交流电路3.1 交流电路的基本特点交流电路是指电流方向和大小在一定时间内均不是固定的电路。
在交流电路中，电流的方向和大小都是随时间变化的。
3.2 交流电路中的频率与周期频率是指单位时间内一个周期内的变化次数，单位是赫兹（Hz）。
周期是指波形图中一个完整的波形图的时间间隔。
3.3 交流电路中的交流电压与交流电流交流电压和交流电流是指在交流电路中，电压和电流都是随时间变化的。
第四章：电路分析方法4.1 等效电路分析法等效电路分析法是讲把一个复杂的电路分析成一个简单的电路，分析其特性表现。
4.2 非线性电路的分析方法非线性电路是指电路中的电压和电流之间呈现非线性关系的电路，其分析方法与线性电路不同。
4.3 交叉耦合电路的分析方法交叉耦合电路是指电路中不同元件之间存在相互影响的情况，其分析方法需考虑这些影响因素。
第5章继电器接触器控制系统设计
一、继电器-接触器控制系统设计的内容
5、明确有关操作方面的要求，在设计中实施。 如操纵台的设计、测量显示、故障诊断、 保护等措施的要求。
6、设计应考虑用户供电电网情况，如电网容 量、电流种类、电压及频率。
一、继电器-接触器控制系统设计的内容
继电器－接触器控制系统设计的内容可以分为两大部分，即 电气原理图设计和工艺设计。
例如，双速鼠笼式异步电动机，当定子绕组由三角形联接改接成双星形 联接时，转速增加1倍，功率却增加很少，因此，它适用于恒功率传动。对 于低速为星形联接的双速电动机改接成双星形后，转速和功率都增加1倍， 而电动机所输出的转矩却保持不变，它适用于恒转矩传动。他激直流电动机 的调磁调速属于恒功率调速，而调压调速则属于恒转矩调速。
• 分析调速性质和负载特性，找出电动机在整个调速范国内的转矩、功率与转 速的关系，以确定负载需要恒功率调速，还是恒转矩调速，为合理确定拖动 方案、控制方案，以及电机和电机容量的选择提供必要的依据。
一、继电器-接触器控制系统设计的内容
4、正确合理的选择电气控制方式是机床电气设计的主要内容。 ➢ 在一般普通机床中，其工作程序往往是固定的，使用中并不需
电气控制系统原理图的设计方法有2种，即经验设计法 (又称—般设计法)和逻辑设计法。
（一）分析设计法
1、分析设计法又称经验设计法
是根据生产工艺的要求去选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比 较成熟的电路按各部分的联锁条件组合起来并加以补充和修改，综合成 满足控制要求的完整线路。
➢优点：
无固定的设计程序，设计方法简单，容易为初学者所掌握，对于具有 一定工作经验的电气人员来说，也能较快地完成设计任务，因此在电气 设计中被普遍采用。
1、根据选定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图， 拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。 2、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电 路。对于每一部分电路的设计都是按照主电路→控制电路→联 锁与保护→总体检查，反复修改与完善的步骤来进行。
工厂电气控制设备第二版第五章
第五章 继电—接触器控制系统的设计
第三节 继电接触器控制系统设计的一般要求 一、电气控制系统应满足生产机械的工艺要求
对生产机械工作性能、基本结构、运动情况及加工 工艺过程有充分的了解，在此基础上考虑控制方案， 如控制方式、起动、反向、制动及调速等控制，设置 必要的保护与联锁，以保证生产机械工艺要求的实现。
第五章 继电—接触器控制系统的设计
在露天场所，宜选用户外型电动机，若有防护 措施也可采用封闭型或防护型电动机； 在高温车间，应根据周围环境温度，选用相应 绝缘等级的电动机，并加强通风，改善电动机 的工作条件，提高电动机的工作容量（利用 率）； 在有爆炸危险及有腐蚀性气体的场所，应相应 地选用隔爆型及防腐型电动机。
第五章 继电—接触器控制系统的设计
在直流控制电路中，对于电感较大的电磁线圈，如 电磁阀、电磁铁或直流电动机励磁线圈等不宜与相同电 压等级的继电器直接并联操作。通常在上述电磁线圈两 端并联放电电阻R并串接常开触点，以避免感应电势导 致的误动作。如下页所示。
第五章 继电—接触器控制系统的设计
第五章 继电—接触器控制系统的设计 （二）调速方案的选择 在选择调速方案时，可参考以下几点： 1 重型或大型设备的主运动及进给运动，应尽可能采 用无级调速； 2 精密机械设备如坐标镗床、精密磨床等，为保证加 工精度，便于自动控制，也应采用无级调速； 电气无级调速，一般应用晶闸管—直流电动机调 速系统，交流调速技术：串级调速和变频技术的发 展 …。 3 一般中小型设备如普通机床没有特殊要求时，可选 用经济、简单、可靠的三相笼型感应电动机，配以 适当级数的齿轮变速箱，为扩大调速范围，可采用 双速或多速笼型感应电动机。
第五章 继电—接触器控制系统的设计
常用单元电路
一、点动正转控制线路点动控制线路工作原理启动：合上电源开关QF（QS）→按下启动按钮SB→KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机启动运转停止：松开启动按钮SB→KM线圈失电→KM主触头分断→电动机失电停转电路的保护功能保护功能作用元件短路保护熔断器欠压、失压保护接触器二、接触器自锁控制线路自锁控制线路工作原理启动：合上电源开关QF（QS）→按启动按钮SB2→KM线圈得电→KM主触头闭合，自锁触头闭合→电动机启动并连续运转停止：按停止按钮SB1→KM线圈失电→KM主触头分断，电动机失电停转；KM自锁触头分断，解除自锁三、点动与连续混合控制线路1、电路组成（在自锁与点动控制线路基础上引导学生自行设计）手动开关控制的点动与连续混合控制线路复合按钮实现的点动与连续混合控制电路2、点动与连续混合控制线路工作原理（用复合按钮）自锁控制：启动：合上电源开关QF（QS）→按启动按钮SB3→KM线圈得电→KM主触头闭合，自锁触头闭合→电动机启动并连续运转停止：按停止按钮SB1→KM线圈失电→KM主触头分断，电动机失电停转；KM自锁触头分断，解除自锁点动控制：启动：合上电源开关QF（QS）→按下启动按钮SB2→常闭触头先分断，切断接触器自锁支路，常开触头后闭合，KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机启动运转停止：松开启动按钮SB2→KM线圈失电→KM主触头分断→电动机失电停转四、按钮和接触器双重联锁正反转控制电路1、电路组成双重联锁正反转控制电路如下图所示：2、工作原理合上电源开关QS→按下SB2，接触器KMl通电吸合→电动机正转→此时若按下SB3→常闭触点先断开KMl线圈回路，KMI常闭触点恢复闭合→SB3常开触点后闭合，接触器KM2通电吸合→电动机反转。
由于双联按钮在结构上保证常闭触点先断开，常开触点后闭合，能实现直接正反转的要求。
五、多地控制电路控制电路实现的顺序控制电路：顺序启动同时停止顺序启动分别停止顺序启动逆序停止电路特点：顺序启动同时停止线路特点是：电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接，再与KM1的自锁触头串接，保证了M1起动后，M2才能起动的顺序要求。
第五章 时序逻辑电路
D0
D1 D2 D3
(b) 逻辑功能示意图
5.1.2 寄存器
表5.2.3 CT74LS194的功能表
由该表可知它的主要功能如下。 （1）清零功能。 （2）保持功能。
5.1.2 寄存器
（3）并行置数功能。 （4）右移串行输入功能。 （5）左移串行输入功能。 三、寄存器的应用 1.实现数据的串/并行转换
5.1.1 数字电路概述
一、时序逻辑电路的分析 时序逻辑电路的分析是根据已知的逻辑电路图， 找出电路状态和输出信号在输入信号和时钟脉冲信 号作用下的变化规律，确定电路的逻辑功能。 1.时序逻辑电路的基本分析步骤 （1）列写电路方程 ①输出方程。 ②驱动方程。 ③状态方程。
5.1.1 数字电路概述
5.1.2 寄存器
一、数码寄存器 CT74LS175是用维持阻塞D触发器组成的4位寄存 器，它的逻辑图如图5.2.1所示。
Q0 Q0 FF0 CP CR 1D C1 D0 RD Q1 Q1 FF1 1D C1 D1 RD Q2 Q2 FF2 1D C1 D2 RD Q3 Q3 FF3 1D C1 D3 RD
CP 移位时钟脉冲
图5.2.2 由边沿D触发器组成的4位单向移位寄存器 （a）右移位寄存器；（b）左移位寄存器
例如，设串行输入数据为DI＝1011，首先将移 位寄存器的初始状态置为0，即Q3 Q2Q1Q0＝0000。 经过4个移位脉冲后，寄存器状态应为Q3 Q2Q1Q0 ＝1011，所以，串行输入数码的顺序依次是从高位 到低位，即在4个移位脉冲CP的作用下依次送入1、 0、1、1。
Q0 FF0 1D Di D0 C1 右移 输入 CP 移位时钟脉冲 Q0 D1 Q0 FF1 1D C1 Q1 Q1 D2 Q1 FF2 1D C1 Q2 D3 Q2 Q2 FF3 1D C1 Q3 Q3 右移 输出 Q3
单元电路讲解
单元电路讲解
单元电路是由多个电子元件组成的电路，它可以完成各种不同的电路功能，例如放大、滤波、稳压、开关等。
单元电路的构成元件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等。
其中，电阻是单元电路中最基本的元件之一，它可以提供电路的稳定性和控制电流的大小。
电容则可以存储电荷，并在电路中起到滤波的作用，使得电路输出更加平稳。
电感则具有存储能量的特性，可以在电路中产生电磁感应现象，用于滤波、变压、振荡等方面。
二极管是一种不可控制的元件，用于电路的整流、保护等方面。
三极管则是一种可控制的元件，用于电路的放大、开关、调节等方面。
场效应管则在放大、调节、开关等方面具有广泛的应用。
单元电路可以组成大型的电子设备和电路系统，例如电视机、收音机、手机、计算机等。
因此，了解单元电路的性质和特点对于理解电子设备的工作原理和实现方式至关重要。
第五章存储器
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第五章 存储器
③读写顺序 SAM(sequential)：顺序存取，存取时间与存储单元的物理 位置有关，如磁带。 RAM：随机存取，存取时间与存储单元的物理位置无关。 DAM(Director)：直接存取，介于上述二者之间，如磁盘。
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第五章 存储器
⑶异步式 • 以上两种方式的结合，在2ms的时间内，把存储单元分散地
刷新一遍。
上例： 32×32阵，2ms/32=62.5 μs(每行刷新的平均间隔)
特点：折中，使用较多
另外，异步刷新方式还可以采取不定期刷新方式，可以在主机 不访存的时间内刷新，这种方式取消了机器的死区，但刷 新控制线路极其复杂。
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第五章 存储器
２、存取速度（存取时间、存取周期） 存取时间： （访问时间、读/写时间） • 指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存取周期： （读写周期、访内周期） • 存储器从接受读/写命令信号始，将信息读出或写入后，到
接到下一个读/写命令为止所需的时间。 一般情况下，存取周期存取时间 ，为什么？ • 因为对任何一种存储器，在读写操作之后，总要有一段恢
②写入态
• V字=1 ，使T3T4都导通
写1：VD=1,
V D
＝0，VA＝1,
VB＝0
T1截止，T2导通
D
写0：VD=0,
V D
＝1，VA＝0, VB＝
1
T1导通，T2截止
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D w
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第五章 存储器
③读出态
V字=1 ，使T3T4都导通 读1：因原存1， T1截止，T2导通，
闫石数字电路第5章
特性方程： 特性方程：
Q* = S + R′Q SR = 0
基本RS触发器动作特点 基本 触发器动作特点: 触发器动作特点 输入信号在全部作用时间内都直接改变 输出端Q和 的状态。 输出端 和Q′的状态。
例5.2ห้องสมุดไป่ตู้1
1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1
1 0 1 0 1
四、边沿触发的触发器
1.用两个电平触发 触发器组成的边沿触发器 用两个电平触发D触发器组成的边沿触发器 用两个电平触发
上升沿触发 逻辑符号
复位端的CMOS边沿触发 触发器 边沿触发D触发器 带异步置位 、复位端的 边沿触发
异步置位端（高 异步置位端（ 电平有效） 电平有效）
异步复位端（ 异步复位端（高 电平有效） 电平有效）
例5.4.3 第三个CLK=1期间， 第二个CLK＝1期间， ＝ 期间， 期间， 第三个 第二个 期间 期间 Q=1,J=0,K=1,主触 Q=0，J=K=1,主触发 ， 主触 主触发 发器被置0； 器被置1，虽然CLK 发器被置 ；虽然 器被置 ，虽然 CLK下降沿到达时 下降沿到达时 下降沿到达时又回到 又回到K=0,但从触 J=0,从触发器保持输 又回到 从触发器保持输 但从触 发器输出Q 出Q*=1。 发器输出 *=0. 。
2.维持阻塞边沿触发器 维持阻塞边沿触发器
多输入端
低电平有效
上升沿触发
3.利用传输延迟时间的边沿触发器 利用传输延迟时间的边沿触发器 特性表
下降沿触发
边沿触发器动作特点: 边沿触发器动作特点 触发器的次态仅仅取决于时钟信号的上 升沿（下降沿）到达时输入的逻辑状态， 升沿（下降沿）到达时输入的逻辑状态，而 在这以前或以后， 在这以前或以后，输入信号的变化对触发器 输出的状态没有影响。 输出的状态没有影响。
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(1) 三端固定集成稳压器产品简介 三端固定输出集成稳压器主要用于固定输出标准电压值的稳压电源 中 虽然通过外接电元件，也可构成多种形式的可调稳压电源，但稳压性 能指标有所降低。 集成三端可调稳压电源的出现，可以弥补三端固定集 成稳压器的不足。它不仅保留了固定输出稳压器的优点，而且在性能指标 有很大的提高。 它分为CW317（正电压输出）和CW337（负电压输出） 两大系列，每个系列又有100 mA、0.5 A、1.5 A、3 A…等品种，应用十 分方便。
2. 集成功率放大器的应用
(2) LM386的典型应用 最大增益的功率放大电路 LM386的1、8脚之间并接一电 解电容器，即扩展成为最大增 益的功率放大电路。
R6 15k Au = 2 × = 2× = 200 R5 0.15k
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
2. 集成功率放大器的应用
(2) LM386的典型应用 20～200之间增益的功率放大 电路 LM386的1、8脚之间并接 一电解电容器和一电阻，并通 过改变该电阻的阻值，即可调 节功率放大电路的增益。
低压差三端稳压器除具有常用三端稳压器的特点外，还具有压差小、 效率高的优点。小电流输出产品的压差为0.6V，大电流输出产品的压差为 1.2V，为便携式电子产品的开发提供了方便。低压差三端稳压器在移动通 讯、笔记本电脑、数码相机等便携式电子产品中得到了广泛的应用。
电源电路
5. 开关集成稳压器
(1) LM2576系列开关稳压器的性能特点 LM2576开关稳压器具有非常小的电压调整率和电流调整率，具有3A 的负载能力，有3.3V、5V、12V、15V的固定输出电压和可调输出电压方 3.3V 5V 12V 15V 式。LM2576开关稳压器应用比较简单且外围器件较少，内置频率补偿电 路和固定频率振荡器。LM2576系列产品的开关频率为52KHZ，所以应用 时可以使用小尺寸滤波器件。LM2576可以高效地取代一般的三端线性稳 压器，它能够充分地减小散热片的面积，在一些应用条件下甚至不使用散 热片。另外还具有过流保护及关闭电源控制功能，典型的待机电流为 50µA。
电源电路 1. 三端固定集成稳压器
2）使用要点 三端固定输出集成稳压器的应用电路如图5-2所示。 提高稳压器工作稳定性与瞬变响应特性 在靠近三端集成稳压器的输入、输出端处，一般要接入和电容，其 目的是使稳压器在整个输入电压和输出电流变化范围内，提高其工作稳定 性和改善瞬变响应；电容器应选用频率特性好的陶瓷电容或钽电容为宜。 此外，为进一步减小输出电压的纹波，在集成稳压器的输出端并入一个几 百微法的电解电容。
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
2. 集成功率放大器的应用
R 1k 5 6 A =2× =2× =2 0 1）最小增益的功率放大电路 u R +R 0 5 + .3 k .1 k 1 5 5 4 式中，R4、R5、R6是LM386的内
(2) LM386的典型应用 部电阻。
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
电源电路 5. 开关集成稳压器
输出可调式开关稳压电源 如图所示为LM2576开关稳压器组成的可调式开关稳压电源，其输出 电压与外围电阻的关系为：
R1 Vo = 1.23(1 + ) R2
电源电路 5. 开关集成稳压器
输出反极性开关稳压电源 负极性输出的稳压电源如图所示
电源电路 6. 集成基准电压源
电源电路 1. 三端固定集成稳压器
(1) 三端固定输出集成稳压器的封装与使用要点 1）三端固定输出集成稳压器的封装形式与管脚排列 7800系列输入、输出对公共端的电压为正，且输入电压至少要高于输出 电压2V，一般取4～6V。根据集成稳压器本身功耗的大小，其封装形式分 为TO-220塑料封装和TO-3金属封装，二者的最大功耗分别为10W和20W （加散热器）。管脚排列如图5-1(a)所示。
(1) 输出电流为4mA～20mA的恒流源
UR Io = R5
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
1. 集成运算放大器的应用
(2) 精密全波整流电路（绝对值电路）
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
2. 集成功率放大器的应用
(1) LM386集成功率放大器的特点 LM386管脚排列如图所示。它是8脚DIP 封装，消耗的静态电流约为4 mA，是应用电 池供电的理想器件。该集成功率放大器同时 还提供电压增益放大，其电压增益通过外部 连接的变化可在20～200范围内调节。其供 电电源电压范围为4～15 V，在8 负载下， 最大输出功率为325 mW，内部没有过载保 护电路。功率放大器的输入阻抗为50 k ， 频带宽度为300 kHz。
单片机C语言编程与实践 单片机 语言编程与实践
第5章 常用单元电路
本章主要内容： 本章主要内容：
1. 2. 3. 4. 5. 电源电路 集成运算放大器与集成功率放大器的应用 波形产生电路 信号调理电路 传感器电路
电源电路 1. 三端固定集成稳压器
三端固定集成稳压器包括7800和7900两大系列，7800是正输出稳压器， 7900系列是负输出稳压器。三端固定集成稳压器除有正、负输出之分外， 还有输出电压、输出电流规格之分，7800、7900系列三端固定集成稳压 器的具体型号与规格见表5-1和5-2所示。
电源电路 2. 三端可调集成稳压器
(2) 三端固定集成稳压器的典型应用电路 CW317、CW337系列三端可调集成稳压器使用非常方便，只要在输 出端上外接两个电阻，即可获得所要求的输出电压值。其典型应用电路如 图所示
电源电路 3. 集成稳压器应用实例
(1) 正、负对称固定输出的稳压电源 利用CW7815和CW7915集成稳压器，可以方便地组成±15V输出、电 流1.5A的稳压电源，其电路如图所示。同样原理，利用7812与7912、 7805与7905可构成±12V、±5V的双电源。
U min = U O + (U i − U O ) min + U RIP + ∆U i
U 其中，(U i − U O )min 为2V；
R IP
U 为输入电压的纹波电压，取的10％； O + (U i − U O )min
为电网电压的波动引起的输入电压的变化，取的10％。
电源电路 2. 三端可调集成稳压器
电源电路 1. 三端固定集成稳压器
集成稳压器的保护措施 为了防止因输入端短路，造成输出端电容上电荷的回流， 为了防止因输入端短路，造成输出端电容上电荷的回流，一般在 集成稳压器的输入与输出端之间并接一个二极管，如图所示。稳压器正 集成稳压器的输入与输出端之间并接一个二极管，如图所示。 常工作时，二极管处于截止状态；当输入端突然短路时， 常工作时，二极管处于截止状态；当输入端突然短路时，二极管为输出 电容提供泄放通路。 电容提供泄放通路。
电源电路 3. 集成稳压器应用实例
(2) 从0V开始连续可调的稳压电源 如图所示为可实现从0V开始连续可调的稳压电源，CW317集成稳压 器的基准电压是1.25V，电阻R2不是直接0V上而是接在一个稳压管稳压的 负电源上，因此通过调节R2可使电源输出电压从0V开始。
电源电路
4. 低压差线性集成稳压器
电源电路 6. 集成基准电压源
LM399的基准电压输出值为7 V，LM399的典型应用电路如图所示。 电阻R为限流电阻，限流电阻一般按下式确定：
VI − VRET R= IR
式中，VI＝9～40V，VRET＝7V，IR＝0.5～10 mA。
集成运算放大器与集成功率放大器的应用
1. 集成运算放大器的应用
f =R6 Au = 2 × R5 + R4 // R2
f =
1.443 (2 RB + RA )C
波形产生电路
1. 555电路组成的方波振荡器 电路组成的方波振荡器
555集成定时器的特点是具 有很强的驱动能力，输出电流 可达200mA，可直接点亮LED 200mA LED 或直接驱动小型直流继电器。 由它组成单稳态电路、振荡电 路及整形电路也非常方便。典 型的振荡电路如图5-19所示。 其输出信号的频率表达式为：
基准电压源是一种输出电压高稳定度的电压源。它在传感器电路、 自动控制系统、单片机应用系统等方面均有广泛的应用，例如作为比较器 的参考电压、模一数或数一模转换器的基准电源等。集成基准电压源的突 出指标是输出电压温度系数非常之小，一般可达（0.3～100）×10-6V/℃。 但是集成基准电压源一般不能直接提供大的输出电流，它仅适合于作电压 源使用，不能进行功率输出。目前国内外生产的基准电压源近百种，常用 的有1.2 V、2.5 V、5 V、6 V、9.5 V、l0V等。
电源电路 5. 开关集成稳压器
固定输出开关稳压电源 由LM2576-XX或LM2576HV-XX构成的开关式稳压电源如图所示。实 际应用时，根据所要求的输出稳压值具体选择LM2576系列稳压器的型号。 图中D为续流二极管，必须选择超快恢复的肖特基二极管，其最大正向电 流至少是输出负载电流的1.5倍，反向耐压为输出电压的2倍以上。
电源电路 6. 集成基准电压源
(2) 精密基准电压源LM399 在目前生产的基准电压源中，以LM199、LM299、LM399的电压温 度系数为最低，性能也最佳。它们均属于四端器件，可等效于带恒温槽的 稳压二极管。如图5-12所示为LM399的管脚排列图及电路符号。1、2脚 分别为基准电压源的输出正、负极。3 、4脚为输入9～40 V的直流电压端。 LM399的电压温度系数为0.3×10-6V/℃，最大值为1×10-6V/℃。仅相当 于普通基准电压源的1/10，其动态电阻为0.5 ，能在0.5～l0 mA的工作电 流范围内保持基准电压和温度系数不变。噪声电压的有效值为7 µV， 25℃的功耗为300mw。