第九章逻辑与数字控制电路
9-1 已知某直流电磁阀的驱动电流为6A，用2mA 的标准TTL电平实施控制，试设计一合适的驱动电路。

按照图X9-1组成电路：其中场效应晶体管V1 采用IRF640，耐压200(V)，极限工作电流15(A)；泄流二极管V D 需耐压200(V)，极限工作电流10(A)；箝位二极管V S的箝位电压为 6.8(V)，极限工作电流100(mA)；电阻R1 为510( )，电源E c按照直流电磁阀的要求取定。

+E C
V D Z L I L
U i
R1V1
V S
图X9-1
9-2 若图9-4 中的负载Z L是电阻加热器，应在电路中做何改动以便实现不同加热速度的给定？
改动后的电路如图X9-2 所示。

U i 为控制加热开始和停止的电平信号。

U s则为5kHz 的矩形波。

通过改变U s 的占空比，可控制V1 的导通角，从而实现不同
加热速度的给定。

E
Z L I L
P1 R5
R1 V D R2 R3
~ u
U i 4N25
e b2
V1
R6 SCR1
V S b1
V2 C
1 R4
A
K 4N25 P2
U S R
7
图X9-2
9-4 图9-11 的电路应如何改动，才能使图9-8 中的电源控制信号发挥作用？
改动后的电路如图所示。

增加正与门D5，U s为实现电源控制的电平信号。

当U s为高电平时，D5的输出由步进脉冲信号U i控制；当U s为低电平时，D5的输出为低电平，强制V1与V
２截止，步进电动机各绕组电流为零。

+5V+80V
光耦合器R4
D1R3
U p D Q U q V D3
C1V1
R
V D1
R1N D 3
U R&+12V L I L
R2N R5R L
U i&D51D4V2
U s
V D2
GND R6V D4
图X9-3
9-5 试设计一完整的三相步进电动机驱动电路。

采用3个题9-4图所示的电路单元，并配置相应的环行分配器电路，即可实
现对三相步进电动机的驱动。

基本电路如图所示，其中U p为斩波信号，U i为步进脉冲信号，U d为旋转方向控制信号，U s为电源控制信号。

U p
50kHz振荡器+A
功率驱动电路A A
U i光耦合器环行
+B
U d光耦合器分配器功率驱动电路B B电动机
U s光耦合器+C
功率驱动电路C C
AC-DC电源
图X9-4
9-6 为什么在9.4.2的数控立式铣床示例中XY轴的位置检测可以用装在直流伺服电动机上的光电码盘实现，而Z 轴的位置检测要用光栅？
光电编码盘也叫光电编码器，可将被测轴的角位移转换成脉冲数字。

它测量的是传动丝杠的转角，测量丝杠转角误差换算成传动螺母的线位移误差后一般影
响较小。

Z轴位置的检测使用反射式金属光栅实现，标尺光栅安装在机床上，所需面
积小，而且安装调整方便，带状光栅可以直接贴在机器上，大位移检测可以用到这种类型的光栅。

9--7 试给出9.4 的数控立式铣床中Z 轴运动的测量与控制总体电路框图？
位置控制步进电机步进电机带光栅的单
单元控制电路轴位移机构
速度
检测单元
位置
检测单元
图X9-5。