盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2009)
管的基极被稳压二极管钳定在13V，那么其发射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用。
稳压二极管的参数：a)稳定电压b)电压温度系数c)动态电阻d)稳定电流，最大、最小稳定电流e)最大允许功耗
3.2.3 关于LM339的介绍
LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：a)失调电压小，典型值为2mV；b)电源电压范围宽，单电源为2～6V，双电源电压为±1V～±18V；c)对比较信号源的内阻限制较宽；d)共模范围很大，为0～（Ucc～1.5V）Vo；e)差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；f)输出端电位可灵活方便地选用。
LM339集成块采用C-14型封装，图3-5为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本一致，可互换使用。
LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3～15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。
GND11144LM339N1312+-109832+-+-1+-1234VCC567
图3-5 LM339外型及管脚排列图
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方波逆变器及其控制电路的设计
3.3 输入过压、欠压报警部分
3.3.1 输入过压、欠压报警电路的工作原理
如图3-6所示，电源VCC、电阻R17、R18、R19、R20组成一个分压电路。反相器LM339的6脚（反相输入端）电压和反相器LM339的9脚（同相输入端）电压是固定不变的，有分压电路决定。电压如下：
R18U6? （3-1）
R18?R17R20U9? （3-2）
R20?R19测量点VIN点来自图2-1中所示点，VIN点的电压高于一定的值时LM339的7脚（同相输入端）的电压高于6脚（反相输入端）的电压，其输出端输出高电平；或者当测量点VIN的电压低于一定的值时LM339的8脚（反相输入端）的电压低于9脚（同相输入端）的电压，其输出端输出高电平；输出端的高定平送给RS触发器的S0脚，则Q0端输出高电平，使得Q3导通，Q4的基极是低电平，Q4截止，“ALARM”悬空，报警。当测量点VIN的电压为正常值时，LM339的7脚（同相输入端）的电压低于6脚（反相输入端）的电压，其输出端输出低电平；LM339的8脚（反相输入端）的电压高于9脚（同相输入端）的电压，其输出端输出低电平；输出端的低定平送给RS触发器的S0脚，则Q0端输出低电平，使得Q3截止，Q4的基极是高电平，Q4导通，“ALARM”接地、为低电平，保护。
另外，为了保护功率管在正常工作时不受损坏，RS触发器的S2端还接上了水流保护和热保护，当水流过大或温度过高，S2端将得到高电平，Q2端输出高电平，使得Q3导通，Q4的基极是低电平，Q4截止，“ALARM”悬空，报警。正常工作时S2端得到低电平，Q2端输出低电平，使得Q3截止，Q4的基极是高电平，Q4导通，“ALARM” 接地、为低电平，电路正常工作。
这就是输入过压、欠压报警电路的工作原理。
VCCC12VINR1576R17VCCR19R18R209VINC13J4水流12J521热保护R8182R218U3CU3BR16D4C27VCCR25VCCLED3LM33916U4Q0Q129VCCR22D5C81VCCONLM3394S03R06S17R112S211R214S315R35EN4043D81D82Z2R28R26PROTECTZ3Q3R27R299013ALARMQ2Q3101R83LED7Q49013图3-6 输入过压、欠压报警电路
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3.3.2 固态继电器的工作原理
如图3-7(a)所示，当“ALARM”为低电平电路处于正常工作状态时，线圈V-和V+间得电，固态继电器内部双向可控硅导通，固态继电器SSR2正常工作，发光二极管LED4导通、发光；当“ALARM”为高电平报警时，线圈V-和V+间失电，固态继电器内部双向可控硅截止，固态继电器SSR2不能正常工作，发光二极管LED4不发光。
如图3-7(b)所示，电路刚开始工作时，“ON”为低电平，三极管Q8截止，使线圈V-和V+间失电，开关固态继电器内部双向可控硅截止，固态继电器SSR1不工作，接入电路中的是电阻R51、R52；延时一段时间后，“ON”为高电平，三极管Q8截止导通，线圈V-和V+间得电，固态继电器内部双向可控硅导通，固态继电器SSR1正常工作，将电阻R51、R52短路。发光二极管LED5发光，稳压二极管Z6的作用是防止三极管Q8误导通。
R51R52LED4R48ACSSR1（图2-1中开关S1）V-ONR5310KVCCACV+VCCZ65VSSR2V-(图2-1中开关S2)ACV+ACQ89013R5420KLED5R495.1K(a)(b)
图3-7 固态继电器的工作原理
3.3.3 关于RS触发器的介绍
触发器（Flip Flop，简写为FF）是具有记忆功能的单元电路，由门电路构成，专门用来接收存储输出0、1代码。它有双稳态、单稳态和无稳态触发器（多谐振荡器）等几种。
A. 基本RS触发器： a) 电路组成
它由两个与非门（或者或非门）的输入和输出交叉连接而成，如图3-8所示，有两个输入端R和S（又称触发信号端）；R为复位端，当R有效时，Q变为0，故也称R为置0端；S为置位端，当S有效时，Q变为1，称S为置“1”端；还有两个互补输出端Q与Q。当Q=1，Q=0；反之亦然。
Q&S(a)
Q&R15
QSS(b)QRRQQRR(c)SS
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（a）逻辑图 （b）逻辑符号 （c）逻辑符号
图3-8 基本RS触发器
b) 功能分析
触发器有两个稳定状态。Qn为触发器的原状态（现态），即触发信号输入前的状态； Qn+1为触发器的新状态（次态），即触发信号输入后的状态。其功能可采用状态表、特征方程式、逻辑符号图以及状态转换图、波形图或称时序图来描述。
状态表如表3-3所示：
表3-3 状态表 输入 R S 0 0 0 1 1 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 输出 Qn+1 × × 0 0 1 1 0 1 逻辑功能 不定 置0 置1 保持不变 特征方程式：根据表3-3画出卡诺图如图3-9所示，化简得：
??Qn?1?S?RQn(约束条件) （3-3） ???R?S?1SQn00011110R00011110图3-9 卡诺图
c) 波形图
如图3-10所示，画图时应根据功能表来确定各个时间段Q与Q的状态。
SRQQ状态不定
图3-10 波形图
B. 同步触发器
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a) 电路组成
同步RS触发器的电路组成如图3-11(a)所示。图中，RD、SD、是直接置0、置1端，用来设置触发器的初状态。
b) 功能分析?
同步RS触发器的逻辑电路图和逻辑符号如图3-11（b）所示。?
Q&RDR'&RQ&S'&SDRDQQSDCPS(a)(b)（a） 逻辑电路 （b）逻辑符号
图3-11 同步RS触发器?
RCPS
当CP=0，R′=S′=1时，Q与Q保持不变；
当CP=1，R′=\\RCP，S′=SCP；
代入基本RS触发器的特征方程得：
?Qn?1?S?Qn(约束条件) （3-4） ?R?S?0?功能表如表3-4所示：
表3-4 功能表 CP 1 1 1 1 R S 0 0 1 0 0 1 1 1 Qn+1 Qn 1 0 功能 保持 置1 置0 不定 ? 同步RS触发器的CP脉冲、R、S均为高电平有效，触发器状态才能改变。与基本RS触发器相比，对触发器增加了时间控制，但其输出的不定状态直接影响触发器的工作质量。?
c) 主要特点
时钟电平控制：在CP＝1期间接收输入信号，CP＝0时状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触发器状态的转变增加了时间控制。
R、S之间有约束：不能允许出现R和S同时为1的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。
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