集成触发器
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国产集成触发器KC04的原理与应用国产集成触发器KC04是KC系列触发器中的一个典型代表,适用单相、三相供电装置中作晶闸管双路脉冲移相触发,其两路相位间隔180º的移相脉冲可方便的构成半控、全控桥式触发线路。
该集成电路具有负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位值均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求不严、有脉冲列调制输入及脉冲封锁控制等优点,在实际线路中有着十分广泛的应用。
一、工作原理KC04的内电路见图1,与分立器件的锯齿波移相电路相似,由同步、锯齿波形产生、移相控制、脉冲形成、功率放大等部分组成。
图中VT1~VT3等组成同步检测电路,VT5与外接电容C2构成自举式(密勒)积分器为锯齿波产生电路。
同步正弦电压U T由⑧脚引入,在U T的正负半周内VT 1和VT 2、VT 3交替导通,使VT 1、VT 3的集电极在对应的半周内输出低电位使VT 4截止,电源经电阻R 6、R 14为外接电容C 2充电,形成线性增大的锯齿波电压。
在U T 电压的过零点绝对值小于0.7V 范围内,VT 1~VT 3均截止导至VT 4饱和,C 2迅速放电,使每半周期的锯齿波电压起点一致。
VT 6及外接元件组成脉冲移相环节,⑨脚输入的移相控制电压U K 、偏移电压U P 和C 2上的锯齿波电压并联迭加,当VT 6的基极电压达到0.7时,VT 6导通其集电极输出低电平,经○11、○12脚外接电容C 1微分耦合到VT 7的基极使其由饱和转为截止,一个电源周期内,在VT 7的集电极得到间隔180º的两组由R 12、C 1时间常数决定其宽度的高电平脉冲,经VT 8、VT 12分别封锁其正负半周,由两组功率放大级VT 9~VT 11和VT 13~VT 15分别放大后从①、○15输出。
○13、○14脚为脉冲列调制和脉冲封锁控制端用于三相控制。
KC04的主要技术参数如下:⏹电源电压 ±15V (±5%) ⏹电源电流 正电流≤15mA 负电流≤8mA ⏹同步电压 任意值(一般交流30V ) ⏹同步输入端允许最大同步电流 6mA ⏹移相范围 ≥170º(同步30V ,输入电阻15K Ω) ⏹锯齿波幅度 ≥10V ⏹输出脉宽度 400μs ~2 ms ⏹输出脉冲幅度 ≥13V ⏹最大输出能力 100mA(输出脉冲电流) ⏹输出管反压 ≥18V (Ie=100μA ) ⏹正负半周脉冲相位不均衡度 ≤±3º ⏹使用环境温度 -10~+70℃ ⏹ 封装方式 16脚陶瓷双列直插式二、KC04的典型应用KC04触发器特别适合单相电路,用于三相电路时需用三片进行组合,电路相对复杂不如其它专用的三相集成触发器方便。
实验5 集成触发器功能测试及应用一. 实验目的掌握基本触发器的电路组成及其功能;掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能;掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法。
二三触发器具有两个稳定状态,用以表示逻辑状态“1”和“0”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件,是构成各种时序电路最基本的逻辑单元。
RS锁存器(又叫基本RS触发器)是各种触发器构成的基本部件,也是最简单的一种触发器。
它的输入信号直接作用在触发器,无需触发信号。
可以由两个与非门交叉耦合而成。
在输入信号为单端的情况下,D触发器用来最为方便,其状态方程为Q n+1=D,其输出状态的更新发生在CP脉冲边沿,属于边沿触发器,触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态,D 触发器的应用很广,可用作数信号的寄存,位移寄存,分频和波形发生等。
在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善.使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。
J-K触发器使用时要查清引线排列,其特征方程为。
四. 实验内容与步骤1.基本RS触发器建立与测试(1)在实验箱上选取一个14P插座,按定位标记插好74LS00集成块,根据右图连接实验线路。
(2)将实验箱上+5V直流电源接74LS00的14脚,地接7脚。
将、接电平开关输出口,输出Q接发光二级管。
(3)按下表在输入端输入相应电平,观察并记录输出逻辑电平显示情况(发光管亮,表示输出高电平“1”,发光管不亮,表示输出低电平“0”)。
2.验证D触发器功能1)在实验箱上选取一个14P插座,按定位标记插好74LS74集成块,将实验箱上+5V直流电源接74LS74的14脚,地接7脚。
将双D 触发器74LS74中的一个触发器的,和D 输入端分别接逻辑开关输出口,CP 端接单次脉冲,输出端和分别接发光二极管。
2)根据输出端状态,填表2。
集成触发器
实验目的:
1、掌握基本RS、JK、D等常用触发器的逻辑功能及其测试方法;
2、研究时钟脉冲的触发作用;
3、了解触发器间的相互转换。
实验内容
1.基本RS触发器逻辑功能测试
与非门(74LS00)按图连接成基本RS触发器,置位端S和复位端R接0/1开关,输出端Q和Q接指示灯。
改变输入端R、S的状态(使用单刀双掷开关),测试并将测试结果填入下表中。
与RS触发器真值表比较。
表1 基本RS触发器真值表
2.JK触发器逻辑功能测试
选用74LS112双JK触发器,是一种CP下降沿出发的边沿触发器,带有异步置位端S D(也叫直接置位端)和异步复位段R D(也叫直接复位端),功能表见教材P112表5.7.
按下图建立逻辑测试电路(使用虚拟仪器Function Generator和4 Channel Oscilloscope)。
双击信号发生器(Function Generator),设置如下——
双击四踪示波器(4 Channel Oscilloscope),设置如下
注意:上图“-2.6”是C信号的y轴偏移量(旋钮白线指向C),是为了将三个信号分开显示,请自行将旋钮白线指向B(左键点击B),设置Y position=-1.2,A信号为默认值0即可。
将测试结果填入下表。
(可以对照波形图来填写特性表)
表2 JK触发器特性表
3.D触发器与JK触发器逻辑功能的转换
按照实验指导书P112面图4.1.9(b)将JK触发器改造成D触发器,并验证该D触发器的逻辑功能,将测试结果填入下表内。
表3 转换后的D触发器逻辑功能。
课题7.4集成触发器教学目标【知识目标】掌握集成触发器的作用及工作原理【能力目标】1. 基本RS触发器2.钟控同步RS触发器【德育目标】培养学生的探究精神教学重点基本RS触发器教学难点钟控同步RS触发器教学时间2课时(第周)教具准备导线、电源、触发器教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】触发器是一种具有记忆功能并且其状态能在触发脉冲作用下迅速翻转的逻辑电路。
基本RS触发器是各种触发器的基础。
【新课讲授】1.基本RS触发器将两个集成与非门的输出端和输入端交叉反馈相接,就组成了基本RS触发器。
Q 端的状态为触发器的状态工作状态:10==Q Q,时触发器处于“0”态(稳定状态);01==Q Q ,时触发器处于“1”态(稳定状态)。
基本RS 触发器的逻辑功能如下:当10D D==S R ,时,则)(10==Q Q ; 当01D D==S R ,时,则)(01==Q Q ; 当11D D==S R ,时,则Q 不变(Q 不变); 当00D D ==S R ,时,则Q 不定(Q 不定);这是不允许的2.钟控同步RS 触发器一个基本RS 触发器;两控制门(G3、G4),CP 端无小圆圈――正脉冲(CP 上升沿)触发有效。
CP =0时,G3、G4输出为1,触发器维持原态; CP =1时,触发器状态由R 、S 决定。
3.计数触发型钟控同步RS 触发器触发器的主要用途之一就是构成计数电路,完成计数功能,电路构成特点:在一个钟控同步RS 触发器基础上,将控制门G3、G4的输入端R 、S 分别与触发器的输出端Q 和Q 相连。
设触发器的初始状态为0,则0,1====Q R Q S ;当第一个计数脉冲到来(即CP = 1)时,Q 由0变1、Q 由1变0;当第一个CP 作用后,S = Q = 0、R = Q =1:当第二个CP 到来时,触发器置0。
结论,每来一个计数脉冲,触发器就翻转一次,触发器翻转的次数反映了计数脉冲的数目,实现了计数功能。