thiết kế logic mạch số, chương 1

Trong sự phát triển của kỹ thuật điện tử ngày nay, kỹ thuật số đang dần chiếm ưu thế về số lượng các ứng dụng của nó trên nhiều thiết bị điện tử từ dân dụng cho đến chuyên dụng, trong nhiều lĩnh vực như đo lường, điều khiển, v.v… nhờ vào nhiều ưu điểm của nó. Có thể nói, nền tảng của kỹ thuật số là các mạch logic số dựa trên sự kết hợp của các cổng logic cơ bản mà ngày nay đã được tích hợp trong các IC số. Trên cơ sở những kiến thức đã...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế logic mạch số, chương 1Chương 1: Më §ÇU Trong sù ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÖn tö ngµy nay, kü thuËt sè ®angdÇn chiÕm -u thÕ vÒ sè l-îng c¸c øng dông cña nã trªn nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖntö tõ d©n dông cho ®Õn chuyªn dông, trong nhiÒu lÜnh vùc nh- ®o l-êng,®iÒu khiÓn, v.v… nhê vµo nhiÒu -u ®iÓm cña nã. Cã thÓ nãi, nÒn t¶ng cña küthuËt sè lµ c¸c m¹ch logic sè dùa trªn sù kÕt hîp cña c¸c cæng logic c¬ b¶nmµ ngµy nay ®· ®-îc tÝch hîp trong c¸c IC sè. Trªn c¬ së nh÷ng kiÕn thøc ®· ®-îc häc trong m«n häc: Kü thuËtsè vµ trong khu«n khæ cña mét ®å ¸n m«n häc: ThiÕt kÕ m¹ch logic sè,chóng t«i ®· thiÕt kÕ m¹ch logic sè víi ®Ò tµi lµ: ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o tèc®é ®éng c¬ cã hiÓn thÞ chiÒu quay Víi môc ®Ých lµ t×m hiÓu thªm vÒ lÜnh vùc kü thuËt sè, n©ng cao kiÕn thøccña m×nh. Song kiÕn thøc cßn h¹n hÑp vµ thêi gian thùc hiÖn kh«ng ®-îc nhiÒu nªn®Ò tµi cña chóng t«i cßn rÊt nhiÒu sai sãt, h¹n chÕ. MÆc dï ®· cè g¾ng phÇnnµo thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n mét c¸c chi tiÕt c¸c m¹ch, c¸c th«ng sè nh-ng ®«ikhi cßn mang tÝnh lý thuyÕt, ch-a thùc tÕ. Chóng t«i mong cã sù gãp ý vµsöa ch÷a ®Ó ®Ò tµi nµy cã tÝnh kh¶ thi h¬n vÒ c¶ ph-¬ng diÖn kinh tÕ còngnh- kü thuËt. Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o NguyÔn Nam Qu©n ®·h-íng dÉn vµ gióp ®ì chóng em thiÕt kÕ vµ hoµn thµnh ®Ò tµi nµy.II.NHIÖM Vô: VÊn ®Ò nªu trªn ®Æt ra cho ta 2 nhiÖm vô cÇn thùc hiÖn: 1.§o(chØ thÞ) tèc ®é cña ®éng c¬ ®iÖn víi sai sè cho phÐp(sai sè cho phÐptrong ®Ò tµi chän lµ 1%). 2.HiÖn(chØ thÞ) chiÒu quay cña ®éng c¬ ®iÖn.III.Lý THUYÕT THùC HIÖN: S¬ ®å khèi ®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nªu trªn: 1.PhÇn chØ thÞ tèc ®é: ChuyÓn KhuÕch vßng quay ®¹i tÝn Cæng §Õm Gi¶i ChØ thÞ sang xung hiÖu xung m· ®iÖn ®iÖn vµ t¹o d¹ng Xung më cæng Reset “0” 2.PhÇn chØ thÞ chiÒu quay cña ®éng c¬: LÊy tÝn KhuÕch hiÖu chiÒu ®¹i tÝn M¹ch xö lÝ ChØ thÞ quay hiÖu vµ t¹o d¹ngIV.C¸C PH¦¥NG ¸N :A.PhÇn chØ thÞ tèc ®é ®éng c¬:1.Khèi chuyÓn vßng quay sang xung ®iÖn: *Ph-¬ng ¸n 1(ph-¬ng ph¸p c¬):Mçi vßng quay,vÊu cam trªn trôc ®ãng c«ng t¾c vµo mét lÇn vµ t¹o thµnhmét xung ®iÖn.§Õm sè xung ®iÖn ®Õm sè vßng quay. vÊu cam *Ph-¬ng ¸n 2(Ph-¬ng ph¸p dïng c¶m biÕn):Mét c¶m biÕn thÝch hîp ®-îc ®Æt ®èi diÖn víi vËt trung gian ®Ó ghi nhËnmét c¸ch ng¾t qu·ng mçi khi cã mét dÊu hiÖu ®i qua vµ mçi lÇn nh- vËy nãcung cÊp mét tÝn hiÖu xung cã biªn ®é tØ lÖ víi +E. C¶m biÕn tõ: ®Çu tõ MÈu b¨ng tõMèi 1 vßng quay,mÈu b¨ng tõ ®-îc d¸n trªn trôc ®éng c¬ quÐt qua ®Çu tõ,g©y sù biÕn thiªn tõ th«ng Ø trªn cuén d©y cña ®Çu tõ,t¹o trªn cuén d©ymét suÊt ®iÖn ®éng cã biªn ®é E.Khi ®éng c¬ quay t¹o trªn cuén d©y nh÷ngxung suÊt ®iÖn ®éng cã tÇn sè tèc ®é quay cña ®éng c¬.§Õm sè xungsuÊt ®iÖn ®éng ®Õm sè vßng quay cña ®éng c¬. HoÆc ta cã thÓ thay mÈu b¨ng tõ b»ng mét ®Üa quay lµm b»ng vËt liÖu tõtÝnh cã khÝa r¨ng(hoÆc b¸nh r¨ng) g¾n lªn trôc ®éng c¬ : khe tõ vÊu tõ HoÆc ng-îc l¹i ta dïng mét vËt trung gian lµ mét ®Üa ch¾n tõ mét c¸chtuÇn hoµn gi÷a mét nam ch©m cè ®Þnh vµ mét c¶m biÕn tõ : nam ch©m cè ®Þnh vÊu ch¾n tõ khe tõBiªn ®é suÊt ®iÖn ®éng cña cuén d©y E phô thuéc chñ yÕu 2 yÕu tè: +Kho¶ng cach gi÷a cuén d©y(®Çu tõ) vµ vËt trung gian.Kho¶ng c¸ch(khetõ) nµy lín th× E nhá. +Tèc ®é quay cña ®éng c¬:E tØ lÖ víi tèc ®é quay.Khi tèc ®é quay qu¸bÐ,E sÏ nhá ®Ó cã thÓ ph¸t hiÖn ®-îc vµ ®©y lµ vÞ trÝ tèc ®é quay chÕt. C¶m biÕn quang: ThÊu kÝnh ®Çu thu quang nguån ph¸t s¸ng nguån ph¸t s¸ng ®Çu thu quang a> b> C¶m biÕn quang dïng 1 nguån ph¸t s¸ng thÝch hîp cïng víi 1 c¶m biÕnquang khi 1 vËt trung gian quay cã c¸c lç,®-êng v¸t,hoÆc mÆt ph¶n x¹. +Nguån s¸ng: LED,IR-LED,LAZER... +C¶m biÕn quang: PHOTODIODE,PHOTOTRANSISTOR,PHOTO-JFET, PHOTORESISTOR,PHOTOTHYRISTOR Khi ®éng c¬ quay,¸nh s¸ng gÆp lç(h×nh a>),gÆp mÆt ph¶n x¹(h×nh b>) sÏtíi ®-îc ®Çu thu quang.Khi ®ã trªn ®Çu thu quang ta sÏ thu ®-îc 1 xung®iÖn.Biªn ®é xung ®iÖn chñ yÕu phô thuéc: +Th«ng l-îng ¸nh s¸ng Ø tíi ®-îc ®Çu thu quang: Ø cµng lín th× biªn ®éxung ®iÖn cµng lín. +§é nhËy cña ®Çu thu quang. KL: Chän ph-¬ng ¸n: Dïng c¶m biÕn quang h×nh a>+Nguån ph¸t quang ...