測控電路實驗指導(dǎo)書

1、目 錄實驗一 典型放大器的設(shè)計 1實驗二 精密檢波和相敏檢波實驗 10實驗三 信號轉(zhuǎn)換電路實驗 20實驗四 細分電路實驗 24測控電路課程實驗教學(xué)大綱一、制定實驗教學(xué)大綱的依據(jù)根據(jù)本校2011級本科指導(dǎo)性培養(yǎng)計劃和測控電路課程教學(xué)大綱制定。二、本實驗課在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位和作用測控電路是測控技術(shù)與儀器專業(yè)專業(yè)任選課。電路實驗技能是從事測控行業(yè)工作者的一項基本功。本實驗課的教學(xué)目的就在于加強學(xué)生對測控電路課程有關(guān)理論知識的掌握以及測控電路實驗技能和實驗方法的訓(xùn)練。三、本實驗課講授的基本實驗理論1、如何基于集成運算放大器設(shè)計模擬運算電路、電橋放大器以及儀用放大電路。2、幅度調(diào)制與解調(diào)電路的原理。

2、3、信號轉(zhuǎn)換電路原理。4、電阻鏈細分電路的原理。四、本實驗課學(xué)生應(yīng)達到的能力1、培養(yǎng)學(xué)生獨立分析電路的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計、搭接電路的動手能力。3、培養(yǎng)學(xué)生使用典型電工電子學(xué)儀器的技能。4、培養(yǎng)學(xué)生處理測量數(shù)據(jù)和撰寫實驗報告的能力。五、學(xué)時、教學(xué)文件學(xué)時：本課程總學(xué)時為32學(xué)時,其中實驗為8學(xué)時,占總學(xué)時的25%。六、實驗考核辦法與成績評定根據(jù)學(xué)生做實驗的情況及實驗報告，由指導(dǎo)教師給出成績，成績按優(yōu)、良、中、及格、不及格五檔給分。以15%的比例計入課程總成績。七、儀器設(shè)備及注意事項注意事項：注意人身安全，保護設(shè)備。八、實驗項目的設(shè)置及學(xué)時分配序號實 驗 項 目學(xué)時實驗類型要求適用專業(yè)1集

3、成運算放大器的設(shè)計性實驗2設(shè)計必做測控技術(shù)與儀器2幅度調(diào)制與解調(diào)電路實驗2設(shè)計必做測控技術(shù)與儀器3信號轉(zhuǎn)換電路2設(shè)計必做測控技術(shù)與儀器4細分電路2驗證必做測控技術(shù)與儀器制 定 人：審 核 人：批 準 人：注意事項 為了順利完成實驗任務(wù)，確保人身、設(shè)備的安全，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、踏實、實事求是的科學(xué)作風和愛護國家財產(chǎn)的優(yōu)秀品質(zhì)。要求每個學(xué)生在實驗時，必須注意如下事項： 一、實驗前必須充分預(yù)習，認真閱讀實驗指導(dǎo)書，明確實驗任務(wù)及要求，弄清實驗原理，擬定好實驗方案，做好分工。 二、使用儀器設(shè)備前，必須熟悉其性能，預(yù)習操作方法及注意事項，并在使用時嚴格遵守操作規(guī)程。做到準確操作。 三、實驗接線要認真檢查，確

4、定無誤方可接通電源。初學(xué)或沒有把握時，應(yīng)請指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。使用過程中需要改線時，需先斷開電源，才可拆、接線。 四、實驗中應(yīng)注意觀察實驗現(xiàn)象，認真記錄實驗結(jié)果（數(shù)據(jù)、波形及其它現(xiàn)象）。實驗記錄經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后，才可拆除實驗線路。此記錄應(yīng)附在實驗報告后，作為原始記錄的依據(jù)。 五、實驗過程中發(fā)生任何破壞性異常現(xiàn)象，（例如元器件冒煙、發(fā)燙有氣味或儀器設(shè)備出現(xiàn)異常），應(yīng)立即切斷電源，保護現(xiàn)場，及時報告指導(dǎo)教師，不得自行處理。等待查明原因、排除故障、教師同意后，才能繼續(xù)進行實驗。如發(fā)生事故，應(yīng)自覺填寫事故報告單，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)。損壞儀器、器材，要服從實驗室和指導(dǎo)教師對事故的處理。 六

5、、實驗結(jié)束后，關(guān)掉儀器設(shè)備的電源開關(guān)，再拉閘，并將工具、導(dǎo)線、儀器整理好，方可離開實驗室。 七、遵守實驗室紀律，注意保持實驗室整潔、安靜。不做與實驗內(nèi)容無關(guān)的事。 八、進行指定內(nèi)容之外的實驗，要經(jīng)過指導(dǎo)教師的同意。不得亂動其他組的儀器設(shè)備、器材和工具。借用器材如有損壞、丟失，要按實驗室規(guī)定賠償。 九、實驗后，應(yīng)按要求認真書寫實驗報告，并按時交給教師。 十、每次實驗結(jié)束，學(xué)生輪流協(xié)助實驗室打掃衛(wèi)生和整理儀器。以增強參與管理意識。實驗一 典型放大電路的設(shè)計一、實驗?zāi)康?. 掌握儀用放大電路的構(gòu)成及特點。2. 掌握電橋工作原理，放大器性能。3. 掌握自舉式高輸入阻抗放大電路的構(gòu)成和特點。二實驗內(nèi)容1

6、雙運放高共模擬制比電路。2. 單臂電橋?qū)嶒灐?. 高輸入阻抗同相交流放大電路。11221121D、21三實驗原理1. 電路模塊的功能（1）雙運放高共模擬制比電路：傳感器輸出的信號通常都伴隨著很大的共模電壓，一般采用差動輸入集成運算放大器來抑制它，抑制能力不僅與外接電阻對稱精度有關(guān)，也與運算放大器本身的共模抑制能力有關(guān)。一般運算放大器共模抑制比可達80dB，而采用由幾個集成運算放大器組成的測量放大電路，共模抑制比可達100120dB。（2）電橋放大器：電橋電路不僅可精測電阻，而且可用于測量電感、電容、頻率、壓力、溫度、形變等許多物理量，并廣泛地應(yīng)用于自動控制之中。電參量式傳感器經(jīng)常通過電橋轉(zhuǎn)換電

7、路輸出電壓或電流信號，并通過運算放大器作進一步的放大。（3）高輸入阻抗電路： 有些傳感器（如電容式、壓電式）的輸出阻抗很高，可達108以上，這就要求對測量放大電路具有很高的輸入阻抗。在要求較高的場合，可采用高輸入阻抗集成放大器或采用集成運算放大器組成的自舉電路組成高輸入阻抗電路和傳感器進行匹配。2. 電路實驗原理（1）高共模抑制比電路的原理（本實驗做雙運放高共模抑制比放大電路）電路如圖1-1所示。對理想運放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為：其中R7=R1R2，R5=R3R4R6。當，Ui1=Ui2時，輸出電壓為零，共模信號得到了抑制。Ui1Ui2UO圖1-1 高共模抑制比電路 （2）單

8、臂電橋放大電路的原理圖1-2 差動電橋放大電路圖1-2所示，是把傳感器電橋兩輸出端分別與差動運算放大器的兩輸入端相連，構(gòu)成差動輸入電橋放大電路。當R5=R6 若運算放大器為理想工作狀態(tài)，即，可得 由上式可知，電橋一個橋臂的電阻變化時，電路的電壓放大倍數(shù)不是常量，放大倍數(shù)和電位器的值有關(guān)。 圖1-3 高輸入阻抗電路（3）高輸入阻抗電路的原理交流電壓跟隨電路，由于它們的同相輸入端接有隔直電容C1的放電電阻R（R1+R2），因此電路的輸入電阻在沒有接入電容C2時將減為R。為了使同相交流放大電路仍具有高的輸入阻抗，可采用反饋的方法，通過電容C2將運算放大器兩輸入端之間的交流電壓作用于電阻R1的兩端。由

9、于處于理想工作狀態(tài)的運算放大器兩輸入端是虛短的（即近似等電位），因此R1的兩端等電位，沒有信號電流流過R1，R1可以看作是無窮大，為了減少失調(diào)電壓，反饋電阻R3應(yīng)與R（即R1+R2）相等。四實驗裝置1.5V直流電源；2.測控電路實驗板；3.雙蹤示波器；4.直流電壓表；5.信號源。五實驗方案及實驗結(jié)果分析實驗前熟悉相應(yīng)的實驗單元，認清實驗單元的信號輸入及輸出端口，把5V直流穩(wěn)壓電源接入“測控電路實驗板”5V的插孔。（注：切忌正負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊）。1. 電橋放大電路 電橋的電源U接2V，調(diào)節(jié)電位器RW，測量電橋放大電路的輸出電壓。表1-1（Ui端和R5端測滑阻）RW（

10、）53112171232283359420590670UO（V）1.91.81.71.61.51.41.31.11.03放大倍數(shù)2. 高共模抑制比電路 （1）在“測控電路”實驗板上找到相應(yīng)的實驗單元，信號輸入端接地，進行調(diào)零。 （2）測量差模電壓放大倍數(shù)：單端輸入，V1=5mV(1v)，f=1KHz的輸入信號，測量輸入電壓VO的值。1.25v (Ui1接信號發(fā)生器正，Ui2接地)（3）測量共模電壓放大倍數(shù)：雙端輸入，V1=5mV，f=1KHz的輸入信號，測量輸入電壓VO的值。36mv (Ui1，Ui2接信號發(fā)生器正)（4）在Ui1及Ui2的兩端輸入正弦波信號，測量相應(yīng)的U0，并用示波器觀測U0

11、與Ui的幅值及相位關(guān)系，將結(jié)果記入下表中。表1-2Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系 （5）設(shè)計合適的高共模抑制比測量電路，測量該實驗電路的共模抑制比。 3. 自舉組合電路（1）在“測控電路”實驗板找到相應(yīng)的實驗單元，在Ui1輸入正弦波信號，測量相應(yīng)的U0，并用示波器觀測U0與Ui的幅值及相位關(guān)系。（2）將結(jié)果記入表下表中。 表1-3Ui(V)UO(V)Ui波形UO波形UO與Ui的關(guān)系1.161.04（3）設(shè)計合適的測量方法，測量該電路的輸入阻抗。（4）引起該電路高輸入阻抗的元件是電容C2，分析有它和無它對電路輸入輸出關(guān)系的影響。接電容0.01MA，不接電容0.032六 實驗

12、報告1. 整理實驗數(shù)據(jù)，將理論計算結(jié)果和實測數(shù)據(jù)相比較，得出實驗結(jié)論。2. 分析討論實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。3. 回答思考題4. 總結(jié)與體會七 思考題1. 考慮有無自舉模塊的差異？2. 計算高輸入阻抗放大器輸入阻抗并與理論值比較。3. 測量儀用放大電路的共模抑制比并與理論值進行比較。實驗二 精密檢波和相敏檢波實驗一實驗?zāi)康?. 掌握差動變壓器的基本結(jié)構(gòu)及原理，通過實驗驗證差動變壓器的基本特性。2. 了解信號調(diào)制/解調(diào)的基本工作原理。3. 掌握精密全波整流電路的構(gòu)成及工作原理。4. 掌握相敏檢波電路的構(gòu)成及工作原理。二實驗內(nèi)容1. 精密線性檢波電路的實驗2. 相敏檢波電路的實驗三、實驗原理在精密

13、測量中，進入測量電路的除了傳感器輸出的測量信號外，往往還有各種噪音。而傳感器的輸出信號一般很微弱，將測量信號從含有噪聲的信號中分離出來是測量電路的一項重要任務(wù)。為了便于區(qū)別信號與噪音，往往給測量信號賦以一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。從已經(jīng)調(diào)制的信號中提取反映被測量的測量信號，這一過程稱為解調(diào)。圖2-1 精密全波整流電路1. 精密全波整流電路實驗工作原理高輸入阻抗全波精密檢波電路如圖2-1所示，它采用同相端輸入。當us0時，D1導(dǎo)通，D2截止，則電路輸入輸出關(guān)系：uo=us。當us1的差頻項及所有的和頻項均被濾除，只剩n=1的差頻項為 ,當方波幅度Vr=1時可以利用電子開關(guān)實現(xiàn)方波信號與被測信

14、號的相乘過程，這時LPF的輸出為 ,如果在相敏檢波電路中接入移相電路，使參考信號和被測信號的相位差=0,則LPF的輸出為 。電子開關(guān)要比模擬乘法器成本低，速度快, 工作也更為穩(wěn)定可靠。 將調(diào)制信號ux乘以幅值為1的載波信號就可以得到雙邊帶調(diào)幅信號us，將雙邊帶調(diào)幅信號us再乘以載波信號，經(jīng)低通濾波后就可以得到調(diào)制信號ux。這就是相敏檢波電路在結(jié)構(gòu)上與調(diào)制電路相似的原因。圖2-2是開關(guān)式全波相敏檢波電路。圖a中，在UC=1的半周期，同相輸入端被接地，US只從反相輸入端接地，放大器的放大倍數(shù)為-1，輸出信號Uo如圖b和圖c中實線所示。在UC的負半周期，V截止，US同時從同相輸入端和反相輸入端輸入，

15、放大器的放大倍數(shù)為+1，輸出信號為us。四實驗所需部件及注意事項1. 實驗所需部件傳感器實驗箱、差動變壓器、電感傳感器實驗?zāi)K、音頻信號源、螺旋測微儀、示波器、直流穩(wěn)壓電源（ 5V ）、萬用表、電路實驗板。2、實驗注意事項（1）在做實驗前，應(yīng)先用示波器監(jiān)測差動變壓器激勵信號的幅度，使之為Vp-p值為2V，不能太大，否則差動變壓器發(fā)熱嚴重，影響其性能，甚至燒毀線圈。（2）模塊上L2、L3線圈旁邊的“*”表示兩線圈的同名端。（3）實驗過程中，外加調(diào)制信號幅度不要過大，請按照實驗內(nèi)容及步驟說明部分進行實驗，以便得到更好的實驗效果。五實驗方案及實驗結(jié)果分析1. 精密全波整流電路實驗（1）從函數(shù)發(fā)生器向

16、測控電路實驗板線性精密檢波模塊提供正弦信號，使用示波器觀察精密全波整流電路輸入/輸出信號，并記錄分析。表2-1波形UO與Ui的關(guān)系Ui600mv正弦波（半波）UO296mv全波2. 相敏檢波電路工作原理 依照相敏檢波電路的工作原理，讀懂以下電路圖，比較相敏檢波的輸入輸出關(guān)系圖，記錄波形。圖2-3 開關(guān)式全波相敏檢波電路板原理圖 表2-2波形測點與Ui的關(guān)系UiOUaO UxOUoO3差動變壓器的測量電路實驗用傳感器實驗箱差動變壓器模塊輸出的信號作為精密全波整流電路（或相敏檢波電路）的輸入信號，功率信號發(fā)生器輸出與差動變壓器同頻率的方波信號作為載波信號，對差動變壓器的信號進行解調(diào)，以確定差動變壓

17、器所測的非電量信號。連接具體步驟如下： （1）將差動變壓器及測微頭安裝在傳感器實驗箱的傳感器支架上，將“差動式”傳感器引線插頭插入實驗?zāi)０宓牟遄小＃?）調(diào)節(jié)功率信號發(fā)生器，使之輸出頻率為4-5KHz、幅度為Vp-p=2V的正弦信號，并用示波器的CH1監(jiān)視輸出。圖2-4 差動變壓器連接示意圖（3）將功率信號發(fā)生器的功率輸出端接“差動變壓器實驗”單元激勵電壓輸入端，把“差動變壓器實驗”單元的輸出端3、4接入示波器的CH2，同時接入交流毫伏表。（4）旋動測微頭，使示波器第二通道顯示的波形Vp-p為最小，這時可以左右移動旋動測微頭，假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向為負位移，從Vp-p最小開始旋動

18、測微頭，每0.2mm從交流毫伏表上讀出輸出電壓Vp-p值，填入下表2-3，再從Vp-p最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。表2-3 差動變壓器位移X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表V(mV) X(mm)（5）將差動傳感器輸出的信號接到實驗板檢波電路的輸入端U1，通過示波器觀察輸入輸出波形，并記錄到表2-4。 表2-4波形UO與Ui的關(guān)系U1UO（6）設(shè)計峰值檢波電路，旋動測微頭，觀察螺旋測微儀的距離和峰值檢波輸出的電壓，并記錄到表2-5，畫出電壓與距離的關(guān)系曲線。表2-5 差動變壓器位移X值與峰值檢波輸出電壓數(shù)據(jù)表V(mV) X(mm)（7）設(shè)計低通濾波電路，將精密

19、檢波電路的輸出連接低通濾波器輸入端，測量通濾波器的輸出端信號并記錄2-6，對比調(diào)制前的輸入信號和解調(diào)后的輸出信號。（6）（7）選做一個。表2-6 差動變壓器位移X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表V(mV) X(mm) （8）整理實驗數(shù)據(jù)，分析各個電路模塊的作用，分析各點波形，寫出實驗報告。六、思考題1 電路調(diào)制中，如何設(shè)計乘法器電路？2 電路解調(diào)中，如何設(shè)計相敏檢波電路？3 精密全波整流電路中的各個電阻應(yīng)滿足怎樣的匹配關(guān)系。實驗三 信號轉(zhuǎn)換電路一、實驗?zāi)康?、學(xué)習電壓-頻率變換器的電路組成、工作原理和調(diào)試方法。2、學(xué)習電流一電壓變換器的電路組成、工作原理和調(diào)試方法。3、熟悉運算電路的應(yīng)用和調(diào)試方法。二實驗內(nèi)

20、容1. 壓頻轉(zhuǎn)換實驗2. I/V轉(zhuǎn)換實驗三、實驗原理1. F/V轉(zhuǎn)換F/V轉(zhuǎn)換器具有占用總線數(shù)量少，易于遠距離傳送，抗干擾能力強等優(yōu)點。因此，作為數(shù)/模轉(zhuǎn)換的新技術(shù)，F(xiàn)/V轉(zhuǎn)換技術(shù)使用越來越廣泛。頻率電壓轉(zhuǎn)換的工作原理；將各種形式的頻率（或周期）信號，如正弦波，三角波，掃描波等，變化成矩形波，然后經(jīng)濾波后得到與頻率信號成正比的直流電壓。LM13l系列芯片可用作F/V轉(zhuǎn)換器，它的外接電路如下圖5-2所示。輸入比較器的同相輸入端由電源電壓U經(jīng)R1、R2分壓得到比較電平U7(取U70.9U)，定時比較器的反相輸入端由內(nèi)電路加以固定的比較電平U_2U/3。圖3-1 LM131F/V轉(zhuǎn)換電路原理圖當沒有

21、負脈沖輸入時，u6UU7,U1“0”。RS觸發(fā)器保持復(fù)位狀態(tài)，“1”。電流開關(guān)S與地端接通，晶體管V導(dǎo)通，引腳5的電壓u5uct0。當輸入端有負脈沖輸入時、其前沿和后沿經(jīng)微分電路微分后分別產(chǎn)生負向和正向尖峰脈沖，負向尖峰脈沖使u6U7,U1“l(fā)”。此時U2“0”故RS觸發(fā)器轉(zhuǎn)為置位狀態(tài), “0”。電流開關(guān)S與1腳相接，對外接濾波電容CL充電，并為負載RL提供電流，同時晶體管V截止,U通過Rt對Ct充電，其電壓Uct從零開始上升，當u5UctU_時，U2“1”，此時u6已回升至u6U7，u1=“0”，因而RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為復(fù)位狀態(tài), “l(fā)”。S與地接通，電流向地，停止對CL充電，V導(dǎo)通，Ct經(jīng)V快

22、速放電至Uct0，U2又變?yōu)椤?”。觸發(fā)器保持復(fù)位狀態(tài)，等待下一次負脈沖觸發(fā)。綜上所述，每輸入一個負脈沖，RS觸發(fā)器便置位，對CL充電一次，充電時間等于Ct，電壓UCt從零上升到U_2U/3所需時間t1。RS觸發(fā)器復(fù)位期間，停止對CL充電對負載RL放。根據(jù)Ct充電規(guī)律，可求得t1為 t1=RtCt31.1RtCt （3-1）提供的總電荷量Qs為 （3-2）根據(jù)電荷平衡原理，可求得輸出端平均電壓為 （3-3）從上式可見，電路輸出的直流電壓與輸入信號的頻率成正比例，實現(xiàn)頻率電壓轉(zhuǎn)換功能。四、實驗步驟1.壓頻轉(zhuǎn)換電路原理圖圖3-2 壓頻轉(zhuǎn)化電路原理圖 電路原理在前面已經(jīng)介紹，圖3-2是實驗板上的電路

23、圖。2. F/V轉(zhuǎn)換電路測試分析參照F/V轉(zhuǎn)換電路，其工作原理在前面已有詳細分析，F(xiàn)/V的關(guān)系式為 式中，Rs=12K，Rt=6.8K,Ct=0.01uF,RL=100k;則，實驗測試結(jié)果實際值及理論值記入表3-1。據(jù)表3-1畫出頻率-電壓關(guān)系曲線。表3-1 F/V轉(zhuǎn)換電路測試結(jié)果值輸入fi(KHz)12345678910輸出uo實際值(V)輸出uo理論值(V3.電流與電壓轉(zhuǎn)化電路實驗自行設(shè)計電流與電壓轉(zhuǎn)換的電路，并畫出轉(zhuǎn)換曲線。表3-2 I/V轉(zhuǎn)換電路測試結(jié)果值輸入I（mA）12345678910輸出V實際值(KHz)輸出V理論值(KHz)五、思考題1. 分析頻率-電壓測試輸出結(jié)果的實際值與

24、理論值誤差的原因。2. 總結(jié)實驗過程，說明集成運放在自動測量和控制中的作用實驗六 四細分辨向?qū)嶒炓?、實驗?zāi)康?深入了解直傳式細分的工作原理。2學(xué)會四細分辨向電路的細分過程及方法。3. 掌握細分電路的測試方法。二實驗內(nèi)容 1. 四細分辨向電路實驗。 2. 方波相位差90電路實驗。二、實驗原理 細分電路在機械和電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，信號的細分和辨向主要是針對測控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的位移信號，例如來自于光柵、感應(yīng)同步器、磁柵、容柵和激光干涉儀等信號的細分。這類信號的共同特點是：信號具有周期性，信號變化一個周期就對應(yīng)一個固定的位移量。測量電路通常采用對信號周期進行計數(shù)的方法實現(xiàn)對位移的測量，若單純對信

25、號的周期進行計數(shù)，則儀器的分辨力就是一個信號周期所對應(yīng)的位移量。為了提高儀器的分辨力，就需要使用細分電路。信號細分電路又稱插補器，是采用硬件電路的手段對周期性的測量信號進行插值來提高儀器分辨率的一種方法。細分的基本原理是：根據(jù)周期性測量信號的波形、振幅或者相位的變化規(guī)律，在一個周期內(nèi)進行插值，從而獲得優(yōu)于一個信號周期的更高的分辨力。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，細分電路可達到的分辨力越來越高，同時成本缺不斷降低，電路細分已經(jīng)成為人們提高儀器分辨力的主要手段之一。1.原理四細分辨向電路為最常用的細分辨向電路，輸入信號具有一定相位差(通常為90)的兩路方波信號。細分的原理基于兩路方波在一個周期內(nèi)具有兩個

26、上升沿和兩個下降沿，通過對邊沿的處理實現(xiàn)四細分辨向是根據(jù)兩路方波相位的相對導(dǎo)前和滯后的關(guān)系作為判別依據(jù) 。（1） 相位差90的兩路信號產(chǎn)生電路圖4-1 由D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器組成的90度方波移相器UiUoaUob圖4-2 90度方波移相器波形圖本方案原理是利用這一系列觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)特性。74LS74是上升沿D觸發(fā)器，而74LS112則是下降沿JK觸發(fā)器。74LS112芯片中有兩個JK觸發(fā)器，每個觸發(fā)器有信號輸入端J、K時鐘輸入端CP，異步置0端和異步置1端。和的優(yōu)先權(quán)高于J、K和CP，當 和為高電平（無效）時，電路才具有JK觸發(fā)器的特性，而且是CP下降沿觸發(fā)。其特征方程可寫成。要從JK觸發(fā)器

27、轉(zhuǎn)化為D觸發(fā)器則是一件很容易的事情，只要在JK觸發(fā)器的K端接至反相器的輸入端，反相器的輸出端接至JK觸發(fā)器的J端就構(gòu)成了下降沿的D觸發(fā)器。實踐證明，要實現(xiàn)本方案較為簡單。實驗得到的波形關(guān)系見圖4-2。（2）單穩(wěn)四細分辨向電路DG7&UO1DG5UO2DG10R1&1&11A1DG1C1R2DG2C2DG4DG8R3C3C4DG9R4DG6ABBBAAAA1BBBAAABBB1A圖4-3 單穩(wěn)四細分辨向電路DG3圖4-3為單穩(wěn)四細分辨向電路。它是利用單穩(wěn)提取兩路方波信號的邊沿實現(xiàn)四細分。A、B是兩路相位差為90的方波信號， 傳感器正向移動時和傳感器反向運動時波形圖分別見圖4-4傳感器正向移動時，

28、設(shè)A導(dǎo)前B(波形見圖4-4a)，當A發(fā)生正跳變時，由非門DG1、電阻R1、電容C1和與門DG3組成的單穩(wěn)觸發(fā)器輸出窄脈沖信號A，此時為高電平，與或非門DG5有計數(shù)脈沖輸出，由于B為低電平，與或非門DG10無計數(shù)脈沖輸出。當B發(fā)生正跳變時，由非門DG6、電阻R3、電容C3和與門DG8組成的單穩(wěn)觸發(fā)器輸出窄脈沖信號B，此時A為高電平，DG有計數(shù)脈沖輸出，DG10仍無計數(shù)脈沖輸出。當A發(fā)生負跳變時，由非門DG2、電阻R2、電容C2和與門DG4組成的單穩(wěn)觸發(fā)器輸出窄脈沖信號，此時B為高電平，與或非門DG5有計數(shù)脈沖輸出，DG10無計數(shù)脈沖輸出。當B發(fā)生負跳變時，由非門DG7、電阻R4、電容C4和與門DG9組成的單穩(wěn)觸發(fā)器輸出窄脈沖信號，此時為高電平，DG5有計數(shù)脈沖輸出，DG10無計數(shù)脈沖輸出。這樣，在正向運動時，DG5在一個信號周期內(nèi)依次輸出A、B、四個計數(shù)脈沖，實現(xiàn)了四細分。在傳感器反向運動時