Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến cách điện thủy tinh làm việc trên lưới điện 110kV ở Quảng Ninh

KILOBOOKS.CO
LI NểI U
Ngy nay, s phỏt trin mnh m ca khoa hc cụng ngh, cuc sng ca
con ngi ó cú nhng thay i ngy cng tt hn, vi nhng trang thit b hin
i phc v cụng cuc cụng nghip hoỏ, hin i hoỏ t nc. c bit gúp phn
vo s phỏt trin ú thỡ ngnh k thut in t ó gúp phn khụng nh trong s
nghip xõy dng v phỏt trin t nc. Nhng thit b in,in t c phỏt trin
mnh m v c ng dng rng rói trong i sng cng nh sn sut. T nhng
thi gian u phỏt trin KTS ó cho thy s u vit ca nú v cho ti ngy nay tớnh
u vit ú ngy cng c khng nh thờm. Nhng thnh tu ca nú ó cú th
bin c nhng cỏi tng chng nh khụng th thnh nhng cỏi cú th, gúp phn
nõng cao i sng vt cht v tinh thn cho con ngi.
gúp phn lm sỏng t hiu qu ca nhng ng dng trong thc t ca
mụn KTS chỳng em sau mt thi gian hc tp c cỏc thy cụ giỏo trong khoa
ging dy v cỏc kin thc chuyờn nghnh, ng thi c s giỳp nhit tỡnh
ca thy o Vn ó, cựng vi s l lc ca bn thõn, chỳng em ó Thit k v
ch to mụ hỡnh iu khin ốn giao thụng ngó t nhng do thi gian, kin thc
v kinh nghim ca chỳng em cũn cú hn nờn s khụng th trỏnh khi nhng sai
sút . Chỳng em rt mong c s giỳp & tham kho ý kin cu thy cụ v cỏc
bn nhm úng gúp phỏt trin thờm ti.
1
2


3

4

5

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
6
7 Ý TƯỞNG THẾT KẾ
Mạch điều khiển dàn đèn giao thông tại ngã tư ưu tiên xe cơ giới, tại các góc
đường, đèn sẽ được bố trí như hình vẽ dưới đây. Mỗi góc của ngã tư đường sẽ gồm
một bộ đèn xanh, đỏ vàng dành cho xe cơ giới và đồng thời có led hiển
thị thời gian đếm ngược dành cho xe cơ giới để người đi xe tiện quan sát. Hướng
chiếu của các đèn và hướng đi lại trên đường sẽ được mô tả như hình vẽ.

Chiều mũi tên nhỏ chỉ hướng chiếu của đèn và người tham gia giao thông sẽ
đi theo hướng mũi tên đậm nằm trên đường và sẽ phải quan sát bộ đèn giao thông
gần nhất bên tay phải làm chỉ dẫn giao thông.
Khi các đèn làm nhiệm vụ điều khiển giao thông thì các bộ đèn đối diện
nhau sẽ có cùng trạng thái về màu đèn. Còn các bộ đèn ở đường kề sát sẽ ngược lại
về màu đèn. Ví dụ như bộ đèn ở nhánh này có màu xanh, vàng, đỏ thì đèn ở nhánh
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO
bờn cnh s cú mu , vng, xanh, vic thit k ốn vng sỏng gia ốn xanh v
ốn l bỏo cho phng tin giao thụng bit l sp cú s chuyn i gia hai
ốn mu xanh v ốn mu .
Do vy, v c bn ốn iu khin giao thụng ti ngó t c chia lm hai
dn: dn ốn 1 v dn ốn 2.
Ngoi ra mch cũn c thit k hai ch lm vic ban ngy v ban ờm.
ch lm vic ban ngy, cỏc ốn led s hot ng bỡnh thng. Cũn ch ban
ờm s ch cú mt ốn vng nhp nhỏy theo xung nhp a vo.Hai ch c
thit lp chuyn mch bng cụng tc.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO

8
9 Chng I: C S L THUYT

I- Cỏc cng logic c bn
1. Phộp toỏn OR v cng OR
Phộp toỏn OR hay cũn c gi l phộp cng logic.
+ Hm OR (hm hoc): y = x
1
+ x
2

+ Bng chõn lý:





Mch in minh ho quan h logic OR

+ M rng cho trng hp tng quỏt cú n bin: y = x
1
+ x
2
+ . + x
n.
Mch in thc hin quan h logic OR c gi l cng OR.
a. Cng OR:
+ nh ngha: L mch cú t hai u vo tr lờn v cú u ra bng t hp or
cỏc bin u vo.
+ Gin thi gian:

+ Ký hiu logic:



+ Mch in dựng it
bỏn dn:
1 2
x
1
x
2
y

x
1
x
2
y

E=-12V

R
0
0V

+3V

-0.7V

+2.3V

X
1
X
2
y

-

+


X
1
X
2
y


X
X
2
y

1
X
1

X
2
y

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
in ỏp st trờn it khi phõn cc thun l 0.7V.
Khi V
x1
= V
x2
= 0V thỡ
V
y
= 0V 0.7V = -0.7V.
Khi V
x1
= 0V, V
x2
= 3V hoc V
x1
= 3V, V
x2
= 0V thỡ V
y
= 3V 0.7V = 2.3V
(do 2 it cú katt ni chung nờn ant no cú in th cao hn s dn in mnh hn
lm cho it kia chu phõn cc ngc v trng thỏi ngt h mch).
Khi V
x1

= V
x2
= 3V thỡ V
y
= 3V 0.7V = 2.3V.
Nu cú n u vo thỡ mc n it tng t nh trờn.
Phộp toỏn AND v cng AND
Phộp toỏn AND hay cũn c gi l phộp nhõn logic.
+ Hm AND (hm v): y = x
1
.x
2

+Bng chõn lý:
1 2
Mch in minh ho quan h
logic AND
+ M rng cho trng hp tng quỏt cú n bin: y = x
1
. x
2
. . x
n.
.
Mch in thc hin quan h logic AND c gi l cng AND.



a. Cng AND
+ nh ngha: L mch cú t hai u vo tr lờn v mt u ra bng t hp

AND cỏc bin u vo.
+ Gin thi gian:

x
1
x
2
y

X
1
X
2
y

-

+


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO

+ Ký hiu logic:

+ Mch in dựng it bỏn dn:
in ỏp st trờn it khi phõn cc thun l 0.7V.
Khi V
x1
= V

x2
= 0V thỡ
V
y
= 0V + 0.7V =
0.7V.
Khi V
x1
= 0V, V
x2
=
3V
hoc V
x1
= 3V, V
x2
= 0V thỡ
V
y
= 0V + 0.7V = 0.7V (do 2 it cú ant ni chung nờn katt no cú in th
thp hn s dn in mnh hn lm cho it kia chu phõn cc ngc v trng thỏi
ngt h mch). Khi V
x1
= V
x2
= 3V thỡ V
y
=3V + 0.7V=3.7V.
Nu cú n u vo thỡ mc n it tng t.
Phộp toỏn NOT v cng NOT

Phộp toỏn NOT hay cũn c gi phộp o hay phộp ph nh
+ Hm NOT (hm o):
xy =




+ Bng chõn lý:

Mch in minh ho quan h logic NOT:


Mch in thc hin quan h logic NOT c gi
&
x
1
x
2
y

X
X
2
y

x
1
x
2
y

E=+12V

R
0
0V

+3V

+0.7V

+3.7V

y

-

+

x

R


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
l cng NOT.
a. Cng NOT
+ nh ngha: L mch cú duy nht mt u vo v mc logic u ra luụn
ngc vi mc logic u vo.

+ Gin thi gian:

+ Ký hiu logic:
+ Mch in:
Trong cng NOT, tranzito lm vic ch úng m. Khi x mc thp thỡ T
ngt h mch, y mc cao.
Khi x mc cao thỡ T thụng
bóo ho, y mc thp. Tỏc
dng ca ngun õm E
B
l m
bo T ngt h mch tin cy khi
x mc thp. E
Q
v D
Q
cú tỏc
dng gi mc cao u ra giỏ tr quy nh.




Hm NOR (khụng hoc: NOT - OR)
+ Hm logic:
21
xxy +=

+ Bng chõn lý:

+ Ký hiu logic:

+ Trong trng hp tng quỏt nu n bin ta cng cú:
1 2
x

y

V
B
= -12V
R
2
y

V
cc
= +12V
R
1
R
c
E
Q
= 2.5V
D
Q
0.3
V
3.2

V
0.3
V
3.2
V
x

x
y
1
x
y
X
1
X
2
y

X
1
X
2
y

1
X
1
X
2
y

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
9.2
n
xxxy +++= ...
21

9.3



II- Các bộ đếm

1. Đặc điểm và phân loại bộ đếm.
a) Đặc điểm.
Đếm là khả năng nhớ được số xung đầu vào; mạch điện thực hiện thao
tác đếm gọi là bộ đếm. Số xung đếm được biểu diễn dưới các dạng số nhị phân
hoặc thập phân.
Đếm là một thao tác rất quan trọng, được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế,
từ các thiết bị đo chỉ thị số đến các máy tính điện tử số. Bất kỳ hệ thống số hiện đại
nào cũng có bộ đếm.
b) Phân loại.
Có 3 cách phân loại.
+ Căn cứ vào tác động của xung đầu vào người ta chia làm 2 loại
- Bộ đếm đồng bộ.
- Bộ đếm dị bộ.
Bộ đếm đồng bộ có đặc điểm là xung Clock đều được đưa đồng thời đến các
FF.
Bộ đếm dị bộ thì xung Clock chỉ được đưa vào FF đầu tiên, còn các FF tiếp

theo thì lấy tín hiệu tại đầu ra của FF phía trước thay cho xung Clock.

+ Căn cứ vào hệ số đếm người ta phân chia thành các loại:
- Bộ đếm nhị phân.
- Bộ đếm thập phân.
- Bộ đếm Modul bất kỳ.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO
Nếu gọi n là số ký số trong mã nhị phân (tương ứng với số FF có trong bộ
đếm) thì dung lượng của bộ đếm là N = 2
n
. Đối với bộ đếm thập phân thì N = 10 là
trường hợp đặc biệt của bộ đếm N phân.
N là dung lượng của bộ đếm hoặc có thể nói là độ dài đếm của bộ đếm, hoặc
hệ số đếm.
+ Căn cứ vào số đếm tăng hay giảm dưới tác dụng của xung đầu vào người
ta chia ra làm 3 loại:
- Bộ đếm thuận (Up Counter).
- Bộ đếm nghịch (Down Cuonter).
- Bộ đếm thuận nghịch.(Up/Down).
2. Một số bộ đếm sử dụng trong đề tài
2.1 Bộ đếm nhị phân:
Hệ đếm nhị phân được cấu trúc bởi các trigơ, các trạng thái ngõ ra
được xác lập dưới dạng mã nhị phân biểu thị bằng các trạng thái 0 và 1.
2.1.1 Bộ đếm nhị phân không đồng bộ (đếm nối tiếp):
a) Khái
niệm: là bộ đếm mà các trigơ mắc nối tiếp với nhau, lối ra trigơ trước được nối
với lối vào của trigơ sau.
b) Đặc
điểm: xung CLK không được đưa đồng thời vào các trigơ mà chỉ được đưa vào và

làm chuyển trạng thái của trigơ đầu tiên, lối ra của trigơ trước làm chuyển trạng
thái của trigơ liền sau nó.
c)
Phân loại: trong đếm nhị phân không đồng bộ có các loại sau:

♦ Đếm tiến (Up counter):
- Sơ đồ:

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO

- Gii
thớch s : õy l s m nh phõn khụng ng b 4 bớt m thun
+ Mun xoỏ: Pr=1, CLR=0. Mun t: Pr=0, CLR=1
+ b m lm vic t mc lụgic J=K=1 ;CLR=1
+ Xung nhp tỏc ng vo trig cú trng s nh nht v tỏc ng
bi sn õm nờn khi CLK chuyn t 1 v 0 thỡ lp tc u ra Q1=1; Q2, Q3, Q4=0
Trig 2 thay i trng thỏI khi Q1 chuyn t 1 v 0
Trig 3 thay i trng thỏI khi Q2 chuyn t 1 v 0
Trig 4 thay i trng thỏI khi Q3 chuyn t 1 v
m lựi(up/down):
-S :


- Gii thớch:
Ta thy b m ngc ch khỏc b m thun ch li ra Q(o) ca trig
trc c ni vo CLK ca trig sau nờn trig sau s chuyn trng thỏi khi trig
trc nú chuyn t 1 v 0
B m thun ngc tu ý:
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

KILOBOOKS.CO
Để có một bộ đếm vừa thuận vừa ngược ta thêm một đầu vào điều khiển tiến
lùi UP/DOWN.
- Sơ đồ:
- Giải thích:
* Đếm tiến :khi cho lối vào đIều khiển tiến lùi U/D=1 lối ra Q của trigơ trư-
ớc nối với CKL của trigơ tiếp theo .Sơ đồ tương đương như hình 1.1
* Đếm lùi: khi cho lối vào điều khiển U/D=0 lối ra Q(đảo) của trigơ trước
nối với CLK của trigơ tiếp theo .Sơ đồ như hình 1.2
d) Ưu
nhược, điểm của bộ đếm không đồng bộ :
- Ưu điểm: đơn giản do đòi hỏi ít linh kiện
- Nhược điểm :Tác động chậm vì thời gian trễ khá lớn do mỗi trigơ hoạt
động nhờ sự chuyển trạng thái tại đầu ra của trigơ trước nó.



2.1.2 Bộ đếm nhị phân đồng bộ (đếm song song)
- Khái niệm : là bộ đếm mà xung nhịp được kích đồng thời vào tất cả các
trigơ
- Sơ đồ:
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO

- Nguyên lí làm việc:
 Điều kiện cho các trigơ JK hoạt động:
- Đầu vào J = K = 1
- Xung CLK phải lật trạng thái từ 1 về 0
- Đầu vào Reset = 1
 Tạo mức logic CE

0
= 1 (5V)
 Tại thời điểm ban đầu CLK nhảy từ 1 về 0, lập tức đầu ra Q
1
= 1, do
CE
0
= 1 các CE đều bằng 0
1
nên các đầu ra khác giữ nguyên trạng thái Q
i
=
0
CE
1
= 1 đặt điều kiện cho trigơ JK thứ 2 hoạt động.
 Khi xung CLK nhảy từ 1 về 0, thì lập tức Q
1
nhảy từ 1 về 0 khi đó Q
2

có đủ điều kiện hoạt động lập tức nhảy lên mức 1 còn các Q
1
khác giữ nguyên
trạng thái cũ.
 CE
2
= 1 đặt điều kiện cho trigơ JK thứ 3 hoạt động và lập tức nhảy lên
1.
 Như vậy trigơ JK chỉ lật trạng thái khi trigơ JK ở cấp thấp hơn nó lật

trạng thái từ 1 về 0 các xung CLK được đưa vào song song các trigơ JK. Cho nên
bộ đếm sẽ đếm tuần tự.

 Xét tăng dung lượng bộ đếm:
Khi cần đếm số lượng xung lớn hơn 15, người ta không kéo dài thêm
trigơ vào sau trigơ số 4 mà ghép từng nhóm 4 trigơ. Việc ghép liên tiếp các bộ đếm
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO
4 bit phI dựng tớn hiu nh E v CE, cỏc tớn hiu ny c to bng cỏc mch
logic ph.
u nhc im ca b m ng b so vi b m khụng ng b:
Trong mt b m ng b mi trig s thay i trng thỏI ng thi,
ngha l chỳng c ng b hoỏ theo theo mc tớch cc ca xung nhp. Do ú
khụng ging nh b m khụng ng b, nhng khong tr do truyn s khụng
c cng li vi nhau m nú ch bao gm thi gian tr ca mt trig cng vi
thi gian dnh cho cỏc mc logic mi truyn qua mt cng AND.
Thi gian tr l nh nhau bt k b m cú bao nhiờu trig. Núi chung
l thi gian tr bộ hn nhiu so vi b m khụng ng b. Do ú, b m ng b
cú th hot ng tn s cao hn, d nhiờn mch in ca b m khụng ng b
phc tp hn.
2.2 B m thp phõn mó BCD:
Vi b m modul 16, khi ht xung th 16 thỡ Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
=0000. Mun

cú b m modul 10 thỡ n xung th 10 ta cú Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
=0000. Chỳng ta bit vi
b m modul 16 n xung th 10 thỡ Q
D
Q
C
Q
B
Q
A
= 1010, cú c Q
D
Q
C
Q
B
Q
A


= 0000 thỡ phi dp hai s 1 i. Mun vy ta phI a hai li ra Q
D
v Q

B
(cú giỏ
tr l 1 cn dp i) vo hai li vo ca mt cng NAND. xõy dng b m thp
phõn cú k 10 phi dựng ớt nht 4FF.
a) S ca b m BCD khụng ng b m tin:


b) Gii thớch s :
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
Sơ đồ gồm 4 trigơ ghép nối tiếp với nhau. Lấy trạng thái 10 đưa quay trở
về reset các trigơ. Đầu vào J=K=1 đưa đồng thời vào các trigơ, xung CLK được
đưa vào trigơ có đầu ra có trọng số nhỏ nhất rồi lấy đầu ra đó làm xung cho trigơ
tiếp theo có đầu ra có trọng số nhỏ hơn. Vì đây là bộ đếm 10 (1010) nên có 6 trạng
thái khơng xác định. Ta lấy đầu ra Q
B
và Q
D
cho qua cổng NAND rồi cùng CLK
qua một cổng AND vào reset. Cổng AND giúp ta xố bộ đếm về 0 tại thời điểm
bất kỳ.
+ Bộ đếm BCD khơng đồng bộ đếm lùi chỉ cần nối Q(đảo) với CLK.
+ Bộ đếm BCD đồng bộ thì xung CLK được đưa đồng thời vào các trigơ
(tương tự bộ đếm nhị phân).
c). Các vi mạch ứng dụng:
- Các vi mạch họ TTL: 7490, 74160, 74162, 74168, 74176, 74190, 74192,
74196, 74293, 74490.
- Các vi mạch họ CMOS: 4029, 40102, 4534, 4518, 40162, 40192
3. Các vi mạch ứng dụng:
- Các vi mạch đếm nhị phân họ TTL: 7493, 7490,74163, 74193, 74192.

- Các vi mạch đếm nhị phân họ CMOS: 4020, 4024, 4040, 4060, 4516,
4520, 4521, 4526, 4727, 40103, 40161, 40163, 40193.

*Xét IC 7493:

Hình dáng bên ngồi
Sơ đồ khối:
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.CO

IC 7493

S khi ca IC7493
Nú gm hai mch cú th hot ng c lp nhau: Mt mch chia ụi tn s
(DIV2) vi u vo l CLK1 v u ra l Q
0
; mt mch chia 8 tn s, vi u vo
l CLK2 v u ra l Q
3
s cú dóy xung vuụng gúc lp vi tn s f thỡ y ra Q
3

s cú dóy xung vuụng gúc tn s f/8. Mch DIV.8 cng cú th s dng nh b m
khụng ng b nh phõn 3 bớt. Xung m dn vo CLK2, s nh phõn ca ra l
Q
3
Q
2
Q
1

(Q
1
cú trng s thp nht -2
0
, Q
3
cú trng s cao nht -2
2
).

IC 7493 cú th s dng lm b m nh phõn 3 bớt (b m modul 8).
Nú cng cú th ding lm b m nh phõn khụng ng b 4 bit, vi u vo xung
m t CLK1, s nh phõn ca ra l Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
(Q
0
cú trng s 2
0
, Q
3
cú trng
s 2
3
) v u Q

0
phI ni vi CLK2.
Cú th s dng IC 7493 lm cỏc b chia 2, chia 8 v chia 16 tn s.
Hai u CLR1, CLR2 l hai u xoỏ. Khi CLR1= CLR2=1 logic thỡ
u ra b xoỏ. Vy mch hot ng phi ni mass hai u ny (CLR1=CLR2 = 0
logic).

* Vi mch 74192,74193 :

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.CO
Load

IC 74192 là bộ đếm modul 10, IC 74193 là bộ
đếm nhị phân 4 bit (modul 16). Cả hai IC có vỏ vầ cách
bố trí chân hồn tồn giống nhau. IC 74192, 74193 có
hai đầu vào đếm UP và DOWN. Nếu xung đếm đưa vào UP (còn đầu vào DOWN
đặt giá trị 1 logic) thì bộ đếm sẽ đếm thuận. Ngược lại, nếu xung đầu vào DOWN
(còn UP = 1 logic), bộ đếm sẽ đếm ngược. Nếu đồng thời có hai dãy xung đưa vào
đầu vào UP và DOWN thì mạch sẽ hoạt động theo cach đếm thuận, nghịch.
Mạch có đầu CLR (CLEAR) để xố nội dung bộ đếm. Khi CLR = 1 logic,
bộ đếm bị xố. Vậy, để mạch có thể đếm được thì phảI đặt CLR = 0 logic và
Load
=1 logic.



Các đầu ra
COBO,
có quan hệ logic với các đầu vào/ra khác như sau:

)74193(....
)74192(..
....
ICQDQCQBQAUPCO
ICQQUPCO
QQcQQDOWNBO
DA
DBA
=
=
=

Ta thấy khi đếm ngược thì
CO
ln bằng 0 logic (vì UP = 1logic), còn đầu ra
BO
chỉ nhảy từ giá trị 1 logic xuống 0 logic khi nội dung bộ đếm giảm xuống số 0
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.CO
(Q
A
= Q
B
= Q
C
= Q
D
= 0) và không có xung đếm ở đầu vào DOWN, lúc đếm thuận
thì ngược lại đầu
BO

luôn bằng 1 logic ; đầu ra
CO
chỉ nhảy từ 1 logic xuống 0
logic khi bộ đếm đã đạt tới dung lượng của nó N
max
=15 với IC 74193 và không có
xung ở đầu vào UP.

9.4 III-Các bộ giải mã

1.Bộ giải mã hiển thị chữ số
Thiết kế bộ giải mã hiển thị cho LED 7 thanh với tín hiệu đầu vào là mã
BCD (8421).

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.CO
S khi :









Hỡnh dng bờn ngoi

Led ni anot chung:


Led ni catot
chung:

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN