门电路带负载时的接口电路

2011-07-25 21:53:31来源: 互联网

1.用门电路直接驱动显示器件

  在数字电路中,往往需要用发光二极管来显示信息的传输,如简单的逻辑器件的状态,七段数码显示,图形符号显示等。在每种情况下均需接口电路将数字信息转换为模拟信息显示。
  下图(a)表示CMOS反相器74HC04驱动一发光二极管LED,电路中串接了一限流电阻R以保护LED。限流电阻的大小可分别按下面两种情况来计算。当图中门电路的输入为低电平时,输出为高电平,于是

  反之,当LED接人电路的情况如上图(b)所示时,门电路的输入信号应为高电平,输出为低电平,故有
  以上两式中,ID——LED的电流,VF——LED的正向压降,VOH和VOL为门电路的输出高、低电平电压,常取典型值。

2.机电性负载接口

  在工程实践中,往往会遇到用各种数字电路以控制机电性系统的功能,如控制电动机的位置和转速,继电器的接通与断开,流体系统中的阀门的开通和关闭,自动生产线中的机械手多参数控制等。下面以继电器的接口电路为例来说明。在继电器的应用中,继电器本身有额定的电压和电流参数。一般情况下,需用运算放大器以提升到必须的数一模电压和电流接口值。对于小型继电器,可以将两个反相器并联作为驱动电路,如下图所示。


三、抗干扰措施

  在利用逻辑门电路(TTL或CMOS)作具体的设计时,还应当注意下列几个实际问题:

1.多余输入端的处理措施

  集成逻辑门电路在使用时,一般不让多余的输入端悬空,以防止干扰信号引人。对多余输入端的处理以不改变电路工作状态及稳定可靠为原则。
  对于TTL与非门,一般可将多余的输入端通过上拉电阻(1~3kΩ
)接电源正端,也可利用一反相器将其输入端接地,其输出高电位可接多余的输入端。
  对于CMOS电路,多余输入端可根据需要使之接地(或非门)或直接接VDD(与非门)。

2.去耦合滤波器

  数字电路或系统往往是由多片逻辑门电路构成,它们是由一公共的直流电源供电。这种电源是非理想的,一般是由整流稳压电路供电
,具有一定的内阻抗。当数字电路运行时,产生较大的脉冲电流或尖峰电流,当它们流经公共的内阻抗时,必将产生相互的影响,甚至使逻辑功能发生错乱。一种常用的处理方法是采用去耦合滤波器,通常是用10~100uF 的大电容器与直流电源并联以滤除不需的频率成分。除此以外,对于每一集成芯片还加接0.luF的电容器以滤除开关噪声。

3.接地和安装工艺

  正确的接地技术对于降低电路噪声是很重要的。这方面可将电源地与信号地分开,先将信号地汇集在一点,然后将二者用最短的导线连在一起,以避免含有多种脉冲波形(含尖峰电流)的大电流引到某数字器件的输入端而导致系统正常的逻辑功能失效。此外,当系统中兼有模拟和数字两种器件时,同样需将二者的地分开,然后再选用一个合适共同点接地,以免除二者之间的影响。必要时,也可设计模拟和数字两块电路板,各备直流电源,然后将二者恰当的地连接在一起
。在印刷电路板的设计或安装中,要注意连线尽可能短,以减少接线电容而导致寄生反馈有可能引起寄生振荡。有关这方面技术问题的详细介绍,可参阅有关文献。集成数字电路的数据手册,也提供某些典型电路应用设计,亦是有益的参考资料。
  此外,CMOS器件在使用和储藏过程中要注意静电感应导致损伤的问题。静电屏蔽是常用的防护措施。

关键字:门电路  电路  负载  接口

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0725/article_11075.html
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