序言

今天开始我将把自己学习《常用控制电路》的一些内容发到互联网上，希望能和大家交流学习。

这本书主要介绍了一系列控制电路的经典案例，进行了电路和代码的设计，我将把这本书中学习到的内容和学习的过程尽量准确的分享出来与大家交流，但由于水平有限，难免有不足之处，敬请互联网的广大朋友们指正。

本书项目一介绍了数控锁相环调速电路，主要通过使用锁相环检测比较信号和参考信号的相位差实现了PWM波调节的目的。在该书的设计中，电路主要分为五个部分，分别是开关控制模块、分频电路模块、转速采样模块、锁相环鉴相模块和电机驱动电路，下面我们来分析这些电路。

各模块电路分析

开关控制模块

开关控制模块电路如下：

在电源接通时，由反相器作用下在OP1生成低电平。其中电容进行滤波稳定信号，电阻限流保护电路，二极管起到了防止反接、钳制电压的作用，最后由反相器将电源产生的高电平转换为低电平参与下一步运算。

两开关在未闭合时SW1与SW2均为高电平，开关闭合后输出口接地变为低电平。

两开关信号输入或非门后进行信号比较，以U7:A为例，若要或非门输出高电平，则需OP1、SW1、与U7:B都为低电平；对应状态为电源连通、开关一按下且开关二未被按下。（同理电源连通、开关二按下、开关一未按下时U7:B输出高电平）这个高电平经过反相器后连接到LED阴极LED便产生光亮提示操控者现在的档位。同时这个电路还承担着输出档位状态的任务，当开关一对应档位正常工作时，OP2输出高电平，反之则为低电平。

分频电路模块

分频电路如图所示：

分频电路主要是为电路提供参考信号。电路部分使用了CD4020完成分频任务，原电路使用有源晶振产生振荡，此处使用了DCLOCK信号源提供32.768KHz信号。

右方驱动电路主要目的是放大时钟信号并通过OP3输入到分频器提供时钟信号。左侧分频器的任务则是向OP4提供不同的频率。在开关一按下时OP2为高电平，此时U3:B必定输出低电平，此时频率取决于Q6引脚，对应实现了64分频，即电路频率512Hz。同理，开关二对应状态工作时实现了128分频，电路参考频率为256Hz。

转速采样及锁相环鉴相

转速采样模块电路如图所示：

霍尔传感器是依据霍尔效应实现转速测量的元件。当磁场作用于通电导体、半导体时，垂直于电流方向的磁场使霍尔元件两侧面出现横向电位差。霍尔元件将测得的脉冲信号发送给锁相环进行比较。锁相的目的即是相位同步的自动控制，锁相环也就是实现两个电信号同步的闭环系统。在分频电路中产生的标准信号由OP4输入CD4046BE的SIGIN信号输入引脚，霍尔传感器的信号输入COMPIN比较信号输入引脚在由PC2OUT输出反馈给电动机，这样就利用CE4046实现了电机的相位同步。

电动机驱动电路

在锁相环比较了霍尔元件及标准信号后输出到OP5，经过两级放大电路将信号传导到OP6，再由两级晶体管驱动电动机。在这个电路中，为使电动机正常工作，使用了12V电源。

控制系统流程

系统的控制框图如图所示，开关按下后分频电路输出对应档位的时钟信号，锁相环芯片CE4046比较霍尔传感器的信号输入与时钟电路传来的标准信号进行比较，并输出调整信号至驱动电路中驱动电路驱动电机转动，从而达到控制效果。

显然，该电路构成了一个实现相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的单位负反馈控制系统。

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