逻辑控制电路.ppt

其中虚线为理想的IL波形。实际的IL波形如实线所示，从零开始上升有一个过渡过程。上升的速度取决于时间常数 ? = L / (RL + RC ) 和电源电压Ec。?越小、Ec越大，IL上升的速度越快，过渡过程的时间越短。同理，当V从导通变为截止的瞬间， IL在下降中也有一个过渡过程。 当步进脉冲Ui频率增加后，实际的IL波形如图8-8b 中实线所示，其中虚线为理想的IL波形。与图8-8a的情况比较，显然Ui频率高时比Ui频率低时IL的平均幅度明显降低。绕组中电流IL降低致使电动机磁极间的电磁作用力减小，这意味着步进电动机转速高时其输出转矩将下降，甚至停转。 　为保持步进电机转速高时仍有一定的输出转矩，可减小?。由于电动机绕组的电感L与其内电阻RL是固定的，故只有增大外接电阻RC。仅增加RC将使IL的稳态值下降，电动机转速低时的输出转矩也无法保证，因而必须同时增加Ec。 　　同时增大外接电阻RC和电源电压Ec，可使步进电机转速高时的输出转矩显著提高，但同时使功耗急剧增大。功耗的增加一方面降低了效率，使电源体积庞大；另一方面引起电气部件发热，增大系统故障的发生率。为此，发展了双电压、斩波稳流等驱动电路。下面介绍斩波稳流式电路。 (二)斩波稳流式功率放大电路 图8-9为一个单元的斩波稳流式功率放大电路。Ui为步进脉冲，Up为斩波脉冲。Up的频率应是Ui最高频率的5～10倍，一般设置在20kHz以上的超声段，以避免斩波过程产生令人厌倦的噪声。 当Ui为高电平时， Ui为低电平时 　 经D触发器引入Up信号的主要目的是给定超声斩波频率，以避免单纯由R6上的电压波动来控制V1通断引入的不规则噪声。 　　上述电路，均采用功率场效应管，实用中也可采用双极型功率晶体管。 一般逻辑电路集成器件的功能都是固定的，无论是输入输出信号引脚的位置，还是各引脚之间的功能关系，都在制作时被永久地确定了。这种器件统称为定制逻辑器件。定制逻辑器件制造成本低，适合于大批量的制作与应用。采用定制逻辑器件设计逻辑电路系统，有时会遇到很多不便。为此，发展了可编程逻辑器件。 可编程逻辑器件的英文缩写为PLD。 PROM和FPLA已经较少采用，现在使用较多的是PAL和GAL器件 为表达简明，PLD内电路逻辑图的连线画法和各种器件的图形符号与通常的逻辑电路表示法不同。对连线交叉处，有实心点的为固定连接，有“?”符号的为编程连接，无任何符号即为不连接或是擦除单元。 　　PLD的输入信号一般通过图8-10 a所示的缓冲器，以其互补信号（这里是B、C）输至阵列电路。 图8-10b为PLD“与”门连接的基本状态。图中与门D可通过编程与所有的输入项连接，当全部连接均被选上时，显然有 ，即不论输入信号A、B为什么状态，输出项D恒为0，称作“与”门的“缺省状态”。为表示方便，缺省状态可用图中输出项E的方式表示，即在与门E中加入符号“?”，表示该输出项为恒定的逻辑“0”电平。而输出项F的所有输入连接点都没有被编程，其输出始终为逻辑“1”电平。 　　图8-11为通常与门和PLD与门图形符号的区别示例，其逻辑表达式均为D=A?B?C。图8-12为通常或门和PLD或门图形符号的区别示例，其逻辑表达式均为D=A?B?C。 图8-8　绕组电流I L的波形 a）Ui频率低时　b）Ui频率高时 第二十九页，共四十七页，2022年，8月28日 同时增大外接电阻RC和电源电压Ec，可使步进电机转速高时的输出转矩显著提高，但同时使功耗急剧增大 功耗的增加一方面降低了效率，使电源体积庞大；另一方面引起电气部件发热，增大系统故障的发生率。为此，发展了双电压、斩波稳流等驱动电路 第三十页，共四十七页，2022年，8月28日 （二）斩波稳流式功率放大电路 图8-9　斩波稳流式功率放大电路 第三十一页，共四十七页，2022年，8月28日 经D触发器引入Up信号的主要目的是给定超声斩波频率，以避免单纯由R6上的电压波动来控制V1通断引入的不规则噪声。 第三十二页，共四十七页，2022年，8月28日 第二节　可编程逻辑器件(PLD) PLD与定制器件的主要区别是可编程性，其逻辑功能可由用户构造或设置。 使用PLD设计优点 灵活，研制周期缩短，空间尺寸减小，降低系统故障率。 PLD从其出现至今，经历了由PROM、FPLA到PAL和GAL的发展过程。 第三十三页，共四十七页，2022年，8月28日 图8-10　PLD电路单元图形符号及其真值表 图8-11　通常与门和PLD与门的图形符号 图8-12　通常或门和PLD或门的图形符号 第三十四页，共四十七页，2022年，8月28日 可