7实验七触发器

2024-04-29

7实验七触发器（精选3篇）

篇1：7实验七触发器

基本门电路及触发器实验

一、实验目的1．了解TTL门电路的原理、性能和使用方法；验证基本门电路逻辑功能。

2．验证D触发器；J-K触发器的逻辑功能。

二、实验内容

（一）验证以下门电路的逻辑关系

1.用与非门（00）实现与门逻辑关系：F=AB

2.异或门（86）：

3.全加器（00、86）：

（二）验证以下触发器逻辑关系

1．D触发器置位端、复位端的功能测试。

2．J-K触发器置位端、复位端的功能测试。

3．D、J-K触发器功能测试。

图3-1

JK触发器(74LS112)和D触发器(74LS74)

三、实验原理图

图3-2与门电路

图3-3异或门电路

图3-4

全加器电路

四、实验结果及数据处理

1．直接在实验原理图上标记芯片的引脚。

2．写出实验结果。

（1）与门、异或门实验结果表（用数字万用表测量高低电平1、0的电压值。）

输入

与门

异或门

Uo（V）

0.205

3.498

（2）全加器实验结果表

Ci+1

（4）D触发器的功能测试

输入端

输出原态

输出次态

Qn+1

（5）J-K触发器的功能测试

输入端

输出原态

输出次态

Qn+1

五、思考题

1．实验用的与非门和或门中不用的输入端如何处理?

答：与非门中不用的输入端应接高电平；或门中不用的输入端可以与有用的输入端接在一起或者接地。

2．如果与非门的一个输入端接时钟，其余输入端应是什么状态时才允许脉冲通过?

答：其余输入端均是高电平时才允许脉冲通过。

3．J-K触发器Qn=0时，如果时钟脉冲CP到来后，触发器处于“1”态，J-K两端应预先分别是什么状态？

答：J端预先是1，K端预先是0

或者J，K两端预先都是1

4．J-K触发器与D触发器的触发边沿有何不同?

答：J-K触发器是下降沿触发，D触发器是上升沿触发。

篇2：7实验七触发器

1触发电路的组成及工作原理

单结晶体管触发电路主要由同步电源、放大和移相控制、脉冲形成和输出等环节组成,电路图如图1所示。

1.1脉冲形成和输出环节

本环节的主要元器件是单结晶体管V和电容器C。当电容器C上的充电电压达到单结晶体管V的峰点电压时,单结晶体管V电阻断状态的截止区转变为负阻区,其发射极E与第一基极B1导通。电容C向电阻R8放电,从而在电阻R8处产生脉冲。

1.2放大和移相控制环节

本环节主要由晶体管VT1和VT2组成,VT1的作用是放大,VT2的作用是等效可变电阻。由外部输入的移相控制电压UC经晶体管VT1放大后,作为晶体管VT2的基极控制信号,使VT2的集电极电流随着UC的变化而变化,起到可变电阻的作用,其中UC大小的变化通过调节电位器RP1实现。改变UC就可改变电容C的充电时间常数,也就是说改变了单结晶体管V峰点电压到来的时刻,从而实现对输出脉冲的移相控制。

1.3同步电源环节

本环节由同步变压器TS、整流桥D1~D4和稳压二极管VS组成。交流同步电压经全波整流和削波后形成梯形波,这个梯形波电压既作为触发电路的同步电压,也作为它的直流电源。当梯形波电压过零时,单结晶体管V的发射极E与第一基极B1导通,电容C经E—B1及电阻R8迅速放电,使得电容每半周期都是从零开始充电,这样使每半周期内触发脉冲出现的时刻都相同,从而获得与主电路的同步。梯形波应具有足够的幅度和斜率,以保证输出脉冲具有足够的幅值和尽可能宽的移相范围。

2触发电路的工作过程及实验波形

2.1触发电路的工作过程

当将电位器RP1调至最小时,输入移相控制电压UC很小,此时VT1截止、VT2截止,VT2的集电极电流接近于零,电容C上的电压充不到单结晶体管V的峰值电压,所以没有脉冲输出。当将电位器RP1逐渐调大时,移相控制电压UC也随之逐渐变大,VT2的集电极电流也变大,而电容C的充电时间常数随之减小,当电容C充电电压达到V的峰点电压时,V的E—B1导通,电容C向电阻R8放电,产生脉冲。当电容C上的电压降到谷点电压时,单结晶体管V恢复阻断状态。此后,电容器再重新充电重复上述过程。电路中有关各点波形如图2至6所示。从图中可以看出,半周期内可能出现很多个触发脉冲,但由于晶闸管一旦触发导通后,门极便失去控制作用,晶闸管将继续导通至这个半周结束为止,但真正起作用的是第一个触发脉冲。

2.2实验波形图

本电路通过实验装置将各点信号通过测试点引出,可以通过数字示波器观测,最终触发信号G从单结晶体管V的第一基极B1端输出。用示波器观测A点对GND的波形,即整流后的直流脉动电压;用示波器观测B点对GND的波形,即稳压后的梯形波电压;用示波器观测C点对GND的波形,即电容C充放电的电压波形;用示波器观测G点对GND的波形,即产生触发脉冲的电压波形;用示波器观测A点对D点的波形,即负载两端的电压波形。具体波形图如图2至6所示。

3结束语

本文通过研究单结晶体管触发电路的组成、工作原理、工作过程,并且使用实验装置对工作波形进行了验证。这样不仅有利于单结晶体管触发电路在实际电路中更好的应用,而且有利于实际电路出现问题时进行故障排除,使理论与实践完美融合。

摘要：本文对单结晶体管触发电路的组成及工作原理作了详细阐述,并对触发电路的工作过程进行了分析,同时利用实验装置对触发电路关键点的电压波形进行了实验验证,最终验证理论研究与实验结果完全一致。

关键词：单结晶体管,触发电路,移相控制

参考文献

[1]王兆安,刘进军.电力电子技术(第5版)[M].北京:机械工业出版社,2014.

[2]周渊深,宋永英.电力电子技术(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2013.

篇3：7实验七触发器

关键词：SMPT-1000；蒸发器；温度控制；工业控制方案

一、控制要求及工艺流程

本文主要对蒸发器进行控制。根据“西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛设计开发型竞赛组”的参赛题目，在浓缩液产量稳定4.63的前提下，保证浓缩液中组分（糖分）维持在7.4%～7.6%的波动范围之内。所有操作要保证有序进行，工况要保持全程稳定，并要充分考虑生产过程中可能出现的异常情况。从生产单元冷态起，按照开车步骤实施全自动顺序控制，保证开车稳步进行，保证系统无扰投运。

蒸发器的工艺流程为：浓缩的稀液由蒸发器上部进入，吸收过热蒸汽提供的热量，稀液中的水分变成二次蒸汽从蒸发器顶部排出，浓缩液从蒸发器底部排出。

二、特性分析

1.对象特性分析

通过综合分析，蒸发器装置是一个复杂的被控对象，主要输入变量包括稀液输入量、稀液浓度、过热蒸汽输入量等；主要输出变量是蒸发器的液位、蒸发器的温度、蒸发器的压力、浓缩液输出量、浓缩液浓度、二次蒸汽输出量等。上述输入变量与输出变量之间相互关联。本文主要对蒸发器的温度进行控制，蒸发器的温度主要由过热蒸汽的输入量决定，过热蒸汽输入量增加，蒸发器温度升高，同时蒸发器的温度受稀液的输入量的影响，当稀液输入量增加，会降低蒸发器的温度。

2.被控参数特性分析

本文主要对蒸发器的温度进行控制。温度动态特性的特点：其一，惯性大，容量滞后大，有些过程的时间常数达到十几分钟；其二，温度对象通常是多容的。由于温度滞后大，控制起来不灵敏，但传统的PID控制方法也能达到很好的控制效果。

三、蒸发器控制系统总体方案设计

1.基础过程控制系统

包括对蒸发器液位、浓缩液流量、蒸发器温度、二次蒸汽流量和浓缩液浓度控制，分析各个被控量的影响因素，确定控制方案，选择调节阀类型，控制器正反作用的确定以及控制规律的选择。

这三套系统的实现分为三层：（1）现场层，PLC通过远程I/O模块与蒸发器系统相连；（2）监控层，即上位机，在工控机里实现蒸发器控制系统；（3）网络层，包括PLC与远程I/O模块ProfiBus总线和PLC与上位机以太网控制总线相连。

2.控制系统的设备选择及连接

ES/OS通过工业以太网与AS相连，AS与外围设备模板ET200M之间是用PROFIBUS DP连接。现场的4～20mA信号以及数字量信号通过输入输出模块连接在ET200M上。SIMATIC PCS7 PC机能够实现工程师站和操作员站的功能，可以与ET 200M IM153-2直接通信，简化了上层网络，使网络结构变得简洁，清晰。

通过硬件配置器（HW Config，Hardware Function Environment）进行硬件组态。在WinCC上的控制面板，直接调节传统PID控制器参数。CFC组态主要用于设计库、自动化逻辑、连锁、算法和控制等。对蒸发器系统的基础控制可以采用CFC实现控制功能，这些功能在CFC编辑器中以图形块的形式表示。通过SFC组态可以创建和调试工艺顺序控制系统。蒸发器系统的自动开车过程，SFC组态实现控制。使用PCS7内置的WinCC组态软件对操作员站进行组态，能够构建良好的人机界面，实现对蒸发器装置的实时控制与调整、安全运行监控和管理功能。

四、运行状态分析

系统处于冷态时所有阀门关闭。根据蒸发器开车顺序，首先建立蒸发器液位，打开稀液流量阀，使液体进入蒸发器，蒸发器液位不断的升高，并达到设定值80%左右，这时，液位的平衡建立完毕，之后建立温度控制，将过热蒸汽阀V1105打开，向蒸发器中通入过热蒸汽，同时打开二次蒸汽阀V1203，蒸发器的温度也随之上升，二次蒸汽的流量也随之上升。当蒸发器的温度稳定在108℃时，过热蒸汽流量和二次蒸汽流量稳定在一个数值。由于蒸发器液位越高，过热蒸汽的流量越大，在满足工艺要求的前提下，生产过程中将蒸发器的液位稳定在55%，这样既保证了生产要求，同时也节约了过热蒸汽的使用量。将蒸发器液位控制器的设定值改为55%。由于浓缩液浓度这个量不能在线测量，当蒸发器液位和温度一定时，通过软测量的方法建立了浓缩液浓度与稀液流入量、二次蒸汽流出量和浓液流出量之间的关系，控制好二次蒸汽的输出量就可以间接地控制好浓液的浓度。当二次蒸汽量增加，浓液的浓度逐渐增加，当浓度到达7.5%时，将浓液输出阀打开。

五、小结

本文以SMPT-1000蒸发器为研究对象，根据“西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛设计开发型竞赛组”的参赛题目的要求设计实验过程。根据蒸发器的工作流程，对各个流程、被控对象特性、被控参数特性进行了分析，从而设计出蒸发器控制系统总体设计方案，再根据总体设计方案确定控制系统的设备选择及连接，最终完成了整个实验过程。从最终的结果来看，达到稳定的控制效果，很好地控制实验和研究。

参考文献：

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[3]李建锋，吕後复.热力塔系统用于湿冷火电厂余热利用及水回收研究[J].中国电机工程学报，2010，30（23）：24-33.

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[7]王鸣.一种换热器的变PID参数的控制方法与实现[J].机电工程，2001（6）：47-49.

[8]史芙中，王中铮.热交换器原理与设计[M].4版.南京：东南大学出版社，2009：4-10.

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