实验十一脉冲分配器及其应用.doc

实验十一 脉冲分配器及其应用 一、实验目的 1、熟悉集成时序脉冲分配器的使用方法及其应用 2、学习步进电动机的环形脉冲分配器的组成方法 二、实验原理 1、脉冲分配器的作用是产生多路顺序脉冲 信号，它可以由计数器和译码器组成，也可以 由环形计数器构成，图11－1中CP端上的系列 脉冲经N位二进制计数器和相应的译码器，可 以转变为2N 路顺序输出脉冲。 2、集成时序脉冲分配器CC4017 图11－1 脉冲分配器的组成 CC4017是按BCD计数／时序译码器组成的分配器。 其逻辑符号及引脚功能如图11－2所示。功能如表11－1 表11－1 输 入 输 出 CP INH CR Q0～Q9 CO × × 1 Q0 计数脉冲为 Q0～Q4时：CO＝1 计数脉冲为Q5～Q9时： CO＝0 ↑ 0 0 计 数 1 ↓ 0 0 × 0 保 持 × 1 0 ↓ × 0 × ↑ 0 图11－2 CC4017的逻辑符号 CO — 进位脉冲输出端 CP — 时钟输入端 CR — 清除端 INH — 禁止端 Q0～Q9 — 计数脉冲输出端 CC4017的输出波形如图11－3。 图11－3 CC4017的波形图 CC4017应用十分广泛，可用于十进制计数，分频，1/N 计数（N＝2～10只需用一块，N＞10可用多块器件级连）。图11－4所示为由两片CC4017组成的60分频的电路。 图11－4 60分频电路 3、步进电动机的环形脉冲分配器 图11－5所示为某一三相步进电动机的驱动电路示意图。 图11－5 三相步进电动机的驱动电路示意图 A、B、C分别表示步进电机的三相绕组。步进电机按三相六拍方式运行，即要求步进电机正转时，控制端X＝1，使电机三相绕组的通电顺序为 A—→ AB—→ B—→ BC—→ C—→ CA 要求步进电机反转时，令控制端X＝0，三相绕组的通电顺序改为 A—→ AC—→ C—→ BC—→ B— → AB 图11－6所示为由三个JK触发器构成的按六拍通电方式的脉冲环形分配器，供参考。 图11－6 六拍通电方式的脉冲环行分配器逻辑图 要使步进电机反转，通常应加有正转脉冲输入控制和反转脉冲输入控制端。 此外，由于步进电机三相绕组任何时刻都不得出现A、B、C三相同时通电或同时断电的情况，所以，脉冲分配器的三路输出不允许出现111和000两种状态，为此，可以给电路加初态予置环节。 三、实验设备与器件 1、 ＋5V直流电源 2、 双踪示波器 3、 连续脉冲源 4、 单次脉冲源 4、 逻辑电平开关 6、 逻辑电平显示器 7、 CC4017×2 CC4013×2 CC4027×2 CC4011×2 CC4085×2 四、实验内容 1、CC4017逻辑功能测试 (1) 参照图11－2(a)， EN、CR接逻辑开关的输出插口。CP接单次脉冲源，0～9十个输出端接至逻辑电平显示输入插口，按功能表要求操作各逻辑开关。清零后，连续送出10个脉冲信号，观察十个发光二极管的显示状态，并列表记录。 (2)CP改接为1Hz连续脉冲，观察记录输出状态。 2、按图11－4线路接线，自拟实验方案验证60分频电路的正确性。 3、参照图11－6的线路，设计一个用环形分配器构成的驱动三相步进电 动机可逆运行的三相六拍环形分配器线路。要求： (1)环形分配器用CC4013双D触发器，CC4085与或非门组成。 (2)由于电动机三相绕组在任何时刻都不应出现同时通电同时断电情况,在设计中要做到这一点。 (3)电路安装好后，先用手控送入CP脉冲进行调试，然后加入系列脉冲进行动态实验。 (4)整理数据、分析实验中出现的问题，作出实验报告。 五、实验预习要求 1、复习有关脉冲分配器的原理 2、按实验任务要求，设计实验线路，并拟定实验方案及步骤。 六、实验报告 1、画出完整的实验线路 2、总结分析实