摘要：电穿孔是脂质膜在强电场作用下发生的一种现象，它是许多生物医学技术的基础。将电穿孔信号的参数通过优化施加到特定的细胞、组织，以达到电穿孔的目的。电穿孔器是一种改变细胞膜通透性的脉冲发生器。在电穿孔的应用中，我们通常控制和调整电穿孔脉冲发生器电场参数，以适应特定的细胞参数和生物技术或生物医学的应用，即电穿孔的目标。下面是小编精心推荐的《脉冲电子技术论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
基于名师空间课堂的信息化课程建设与教学实践
摘要：信息化教育背景下，湖南省高职院校全面启动世界大学城空间建设及教学应用。《脉冲数字电子技术及应用》为2015年湖南省职业教育名师空间课堂立项建设项目。该课程以世界大学城为平台，利用信息化手段，建立了系统的课程资源，并应用于实际教学中，提高了学生学习积极性，教学效果明显，同时培养了学生的团结协作精神、探索创新意识、自主学习能力和职业能力。
关键词：数字电子技术;世界大学城;名师空间课堂
数字电子技术课程是高职院校通信技术、应用电子技术等专业的专业基础课，具有较强的理论性和应用性。本门课程学习的好坏直接影响后续相关专业课程的学习，甚至影响就业质量。以世界大学城空间为平台，搭建《脉冲数字电子技术及应用》空间课程，对课程的内容体系、教学组织方式、教学评价等进行了系统建设和教学实践，使得教学效果大幅提高，得到学生和业界认可。
1 《脉冲数字电子技术及应用》名师空间课堂建设背景
在当今互联网+时代，“以教育信息化带动教育现代化”，根据教育规划纲要和全国教育信息化工作会议确定的“三通两平台”重点工作部署，教育信息化已步入发展的快车道。湖南省高职院校大力推广世界大学城空间建设，世界大学城是由教育部教育管理信息中心校园卡标准研究所、华夏高科技产业创新奖办公室及北京禾田雨橡互联网科技有限公司组织开发。在“世界大学城”云平台为每个机构用户提供一个云端账户——云平台，为每个个人用户提供一个账号——学习空间，通过云平台和学习空间开展教学活动。
近年来，我院对《脉冲数字电子技术及应用》课程进行了一些改革，比如有些班级不再是传统的理论讲授+实验的教学模式，而是采用边教边学，边学边做的课堂教学做一体化模式，但还存在一些问题，就是教师的讲授环节，不可回放，有些基础差的学生跟不上，听不懂，却也无法像看视频一样，按暂停键，思考消化以后再接着学，由此导致教学效果不太理想，理论掌握得不太扎实。另外由于课时的限制，学生的知识扩展部分无法得到展开等等。
为响应国家政策，提高数字电子技术课程的教学质量，提升学生的职业能力与可持续发展能力，信息化教学势在必行。因此本课程于2015年通过申报湖南省职业教育名师空间课堂立项建设项目。把理论教学，实际操作等都录制成微视频，通过网络，利用大学城空间，学生自主在线学习，可以提高实际的学习效率。
2 《脉冲数字电子技术及应用》名师空间课堂建设情况
《脉冲数字电子技术及应用》主要内容包括数字逻辑基础，逻辑门、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生电路等，总课时60学时。笔者的脉冲数字电子技术及应用名师空间课堂，结合实际工作中数字电子技术的应用，重构教学内容，将课程整合成项目化的教学资源，共分为5个项目30个子任务，图1为名师空间课堂导航界面，包括教学资源(含课程导学、课程设计、扩展资源)，教学过程(含交流互动、动画视频、练习测试)和教学成效(含水分引领、教学成果、项目验收)三大模块，囊括了从课程标准、课程设计到单元设计，从课前微视频、课内仿真操作，到课后练习扩展的全面系统的教学资源。
图2为部分课程导学界面，学生要学习本门课程，点击图2中“学习注册”，注册完毕就可以进入学习。每个任务分为“签到”、“听课”、“精读”、“自测”、“讨论”、“作业”六个环节。
1)签到：学生必须登录自己的账号，每个任务开始学习前，先签到，类似课堂教学的考勤，记录学生的到课情况。
2)听课：听课环节是本次任务的微课视频，每个视频10—20分钟，有些任务有多个视频，总共有原创视频72个，学生可自主按需点击学习，反复观看。
3)精读：是本任务的学习指导，包括学习目标、难点重点、主要内容及项目操作要点描述等，共有30个。
4)自测：检验学生自主学习的效果，有理论测试、仿真测试及操作测试。老师给出相应的评价。
5)讨论：讨论区由老师提出讨论主题或学生自拟主题，老师和学生都可自由发言、交流，是一个很好的知识交流的平台，通过此平台，师生间共同探讨，相互启发，分享网络学习经验，培养自主学习能力。
6)作业：为巩固所学，要求学生课后完成。主要检测学生对本项目覆盖的知识点的掌握程度，老师及时登记、检查并给予点评，了解不同学生学习的需求及进度。
每个项目完成后还有拓展资源，为学得又好又快，又有求知欲的同学提供深入学习的便利，体现分层教学的需求。以上六个环节都必须完成。
3 《脉冲数字电子技术及应用》名师空间课堂教学实施过程
前面介绍了《脉冲数字电子技术及应用》名师空间课程的建设情况，下面以“项目4四路彩灯电路的仿真与制作”中任务“4-6 寄存器”为例，说明空间教学过程的实施。
Step1：学生登录个人空间账号，进入教师的空间课程导学界面，点击“4-6 寄存器”一栏中的“签到”。
Step2：根据上一节课老师布置的任务，点击课程导学“4-6寄存器”一栏中对应的“听课”、“精读”、“自测”、“讨论”等环节进行自主学习。其中听课环节中有三个视频“寄存器的原理与应用”、“扭环形计数器的仿真”、“扭环形计数器的制作”。学生在自主学习的过程中，有问题都可以提出来，老师会及时给予解答，也可以同学之间利用网络，利用现代信息化工具和设备收索答案，实现互问互答。以上两步课外完成，教师进行跟踪与检查。
Step3：課内，教师反馈学生的课外听课、自测、讨论情况，就重点难点进行讲解，然后学生操作。每个任务都有仿真和操作部分，学生根据之前网络空间的学习，首先利用Multisim仿真软件，进行电路的绘制和仿真调试，然后用实物搭建电路，教师巡回指导并解答学生的疑问，最后进行总结点评。这一步在教室或者实验室(仿真在机房)完成。
本任务“4-6寄存器”学习重点为掌握寄存器的原理及常用集成寄存器芯片74LS194的功能和应用，在课堂的前几分钟，点评大家的空间学习情况，收集学生在听课、自测、讨论等环节提出的疑问或出现的错误，进行针对性的讲解与巩固，本任务中收集的问题有：①扭环形计数器的8个状态是怎么来的?②扭环形计数器如何实现左移?③如何构成8位移位寄存器?教师就这三个问题进行重点讲解和梳理，然后进入操作环节，完成扭环形计数器的仿真与制作，这个过程中学生自主操作，让彩灯亮起来，教师进行指导，解答疑问，最后对学生的作品进行点评、打分并进行课堂总结，提出课后作业，提示扩展部分：如何实现景观灯的制作。
Step4：学生进入大学城空间，完成课后书面作业。“作业”环节老师提供练习素材或问题，供学生课余完成，作业布置体现不同层次的学生需求，教师解答疑问，批改作业，查看空间完成情况。
Step5：有兴趣的同学，完成知识扩展部分，教师点评。
Step6：每个项目的所有任务完成以后，再做一个小测试和总结评价，教师评分，作为终结性考核的一部分成绩(每个项目按难易程度不同，占总成绩的比例不同)。同时将优秀作品做成集锦，放在教师空间的主页上，供师生观看参考。评优的次数越多，加分越多，同时对进步特别大的同学，也给予加分，利用这种奖励机制，制造出积极向上的学习氛围。
从教学实践中看出，学生在学习过程中，能够分小组学习、讨论问题，相互帮助，掌握了的同学能够去指导有还不懂的同学，通过传帮带，培养了学生的团结协作精神，而评优活动又使得同学之间产生了竞争，学生的团队意识和集体荣誉感也得到培养。每次课堂操作，大部分同学都表现得紧张又兴奋，当做成功的时候，那个喜悦和自豪溢于言表，这种情绪会感染到其他同学，形成良好的学习环境。
4 《脉冲数字电子技术及应用》名师空间课堂教学成效及推广
1)教学成效：本课程于2016年上半年采用名师空间课堂教学，授课班级为通信15级，45人。学生通过接收学习任务，课前在大学城空间进行自主学习，包括看微视频和阅读电子教案，自测，讨论;然后进行课内学习巩固，仿真、操作;课后通过大学城空间完成作业和知识扩展，整个学习过程完整。一学期下来，每个视频的点击率100次左右，在教研苑设立了《脉冲数字电子技术及应用》教研室，发了90多个帖子，学生回帖，交流互动5000余次。在大学城空间布置了30次测试和6次作业，完成质量高。课程教学的合格率达到了100%，优秀率也大幅增长，学生学习效率和质量明显提高。以本人教过的两届学生为对比：图3为通信13级的成绩分布图，采用传统教学方法，理论讲解加实验，不及格率达到26%，优秀率仅为11%;图4为通信15级成绩分布图，采用大学城名师空间课堂教学，进行线上线下教学做一体化，全部及格，优秀率44%。通过对比可见，采用名师空间课堂进行信息化教学，效果好，受到学生的一致好评。
2)教学推广：名师空间课堂教学打破了传统的教学模式，与普通的实验室教学做一体化也不同，它充分利用互联网技术，以名师空间课堂为平台，采用线上线下教学做一体化，随时随地做中学，学中做，将课堂延伸到45分钟以外，大大提高了学习效率和教学效果，师生双赢。这种模式也获得业界认可，本人于2016年在本校信息化教学设计大赛中获得一等奖，同年获得湖南省信息化课堂教学大赛一等奖及国家三等奖。该课程以公开课、示范课等形式进行了大力推广，对项目建设与实施过程中所获得的教学经验与同行进行分享。该课程的名师空间课堂已于2016年通过验收，直接入围“2016年湖南省教师信息化教学应用示范网络学习空间”项目，课程资源对同行免费开放，有长沙民政职业技术学院、湖南环境生物机电职院，湖南财经工业职业技术学院等高职学院教师选用。
5 总结
名师空间课堂充分利用互联网技术、多媒体技术等信息化手段，实行开放式大规模微课学习，适合移动学习与个性化学习，突破了传统教学的时空限制，坚持以学生为主体，教师为主导，指导学生运用空间自主学习，有效激发了学生的学习兴趣，提高了学习效率，培养了学生的自主学习能力、团队协作能力、探索创新能力、信息检索与處理等职业能力。学生通过数字电子技术的学习，打下牢固的专业基础，为后续课程的学习和以后就业做好充分的知识和技能的准备，学好它将终身受益。在教育信息化的大浪潮中，作为教师，对空间课程的教学资源、教学模式等要不断改进和完善，更好地服务于教学。
作者：文优梅
电穿孔脉冲发生器综述
摘 要： 电穿孔是脂质膜在强电场作用下发生的一种现象，它是许多生物医学技术的基础。将电穿孔信号的参数通过优化施加到特定的细胞、组织，以达到电穿孔的目的。电穿孔器是一种改变细胞膜通透性的脉冲发生器。在电穿孔的应用中，我们通常控制和调整电穿孔脉冲发生器电场参数，以适应特定的细胞参数和生物技术或生物医学的应用，即电穿孔的目标。电穿孔脉冲发生器的设计一直受到生物医学应用的驱动。
关键词： 电穿孔; 电穿孔器; 脉冲发生器; 电场
Key words： electroporation; electroporator; pulse generator; electric field
0 引言
电穿孔是膜在足够高的电场作用下发生的一种现象[1-2]。它是利用脉冲发生器所施加的外加电场，产生微秒、纳秒甚至皮秒级电脉冲作用于细胞膜，使细胞膜通透性发生改变，从而形成纳米级的细小孔道的过程。电穿孔的效果取决于许多物理和生物参数。这些参数可以分为电场参数[3-4]和细胞参数，这些参数定义了细胞的状态、细胞的环境和细胞的几何形状[5-6]。在电穿孔的应用中，我们通常控制和调整电场参数，以适应特定的细胞参数和生物技术的应用，即电穿孔的目标。电穿孔分为可逆或不可逆两种。可逆性或不可逆性与细胞存活/死亡有关。可逆电穿孔可进一步应用于大、小分子的引入[7]、细胞的融合和蛋白质的插入[8]。目前，电穿孔技術已广泛应用于生物技术领域。破坏性的应用程序依赖于的不可逆电穿孔技术早在20世纪60年代已提出。在过去十年中得到越来越多的关注，其功效是可观的，尤其是在水处理领域，电渗透提高了化学处理的效果，在食品保藏中电渗透提高了食品的保鲜效果。在某些情况下，电渗透已被证明与巴氏杀菌或组织消融同样有效[9]。基于可逆电穿孔技术的应用目前应用更为广泛，并在不同的实验和临床方案中得到证明，其中比较成熟的两项应用是电化学[10]和基因转染[11]。用于电穿孔研究的电穿孔脉冲振幅从mV到kV，频率从Hz到MHz [12]。因此，在设计电穿孔脉冲发生器之前，重要的是要知道脉冲发生器将用于什么应用。例如，对于某些应用，一个非常简单的电穿孔器就足够了。然而，基因转染和细胞电融合则需要辅助信号，如电泳信号和介电信号;多针电极需要电极换向器;细胞器的电穿孔需要非常短的脉冲，临床应用要求符合安全标准。单细胞电穿孔或平面脂质双层电穿孔需要低压电穿孔脉冲[13]。细胞的体外和体内电穿孔需要高压脉冲。然而，细胞器、细菌或酵母的电穿孔需要更高的电压。
1 电穿孔脉冲发生器
电穿孔的可重复性和有效性，在很大程度上取决于所施加的电穿孔信号是否可精确地再现。由于电穿孔过程是由脉冲发生器局部电场驱动的，大多数情况下输出电压是可控的。脉冲发生器产生脉冲的特征是脉冲幅度和持续时间、脉冲数量、脉冲重复频率和换向序列。
一个对电穿孔起关键作用的参数是电穿孔脉冲的持续时间。在短1μs的脉冲中，脉冲的上升时间通常短于源和负载之间的电长度。因此，负载阻抗与脉冲发生器阻抗匹配是非常重要的，这样就不会产生强烈的脉冲反射，从而导致脉冲的延长。然而，对于脉冲超过1μs的，更重要的是要考虑负载阻抗在脉冲或采样过程中发生变化，并且负载传导没有预先定义。另一个需要考虑的重要参数是脉冲形状。对于非常高的电压脉冲，由于高压开关的工作是离散的，只能使用指数脉冲和方波脉冲。如果器件产生指数衰减脉冲，则时间常数和充电时间作为参数。如果设备产生方波脉冲，则给出脉冲长度和脉冲重复频率作为参数。然而，对于较低的电压，可以产生任意脉冲，因为这些电压下的开关也可以线性运行[14]。现就目前电穿孔应用中常用的两种脉冲发生器，做一下阐述。
1.1 电容放电脉冲发生器
这是最早的电脉冲产生的概念，主要用于体外，但有时也用在体内[15]。它产生的是指数衰减脉冲。它包括可变高压电源(V)、电容器(C)、开关(S)和可选电阻(R)(图1)。脉冲发生器工作在两个阶段，充电和放电，并产生指数衰减脉冲。充电阶段，开关(S)位于1位，可变高压电源(V)将电容器(C)充电至预设电压。在放电阶段，开关位于位置2，电容器通过连接到输出端的负载放电。可以近似的放电时间常数τ等于ZLC，C是电容器的电容，|ZL|是负载阻抗的绝对值。然而，脉冲传递过程中生物负载阻抗降低[16]。这也意味着在脉冲过程中时间是恒定的。因此，大多数商用的基于电容器放电的电穿孔器都有与负载并联的内置电阻。其主要目的是为了更好地定义放电时间常数。也就是说，如果附加电阻与负载并联，则放电时间常数由(R||ZL)C定义，其中R为内部电阻。
一个Marx发生器(图2)，常用来产生无级衰减脉冲[17]。然而，电容器(C)通过电阻(R)并联充电，然后，通过同时接通所有开关(S)通过负载(ZL)串联放电。最大电压负载ZL=VN，时间常数τ=|ZL| C/N(V为电源电压，N为电容器数目)。
1.2 方波脉冲发生器
方脉冲发生器几乎用于所有电穿孔的应用，不仅因为它简单、经济，而且它能够很好地控制和再现有关的电气参数。方波脉冲发生器与电容放电脉冲发生器非常相似，不同之处在于电压电源(V)不断给电容器(C)充电，而电源开关(S)能够快速开关(图3)[18]。通常采用快功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关。负载必须调整到脉冲形成网络阻抗，以避免可变振幅传递到负载和脉冲反射。脉冲输出幅值由可变电源的幅值确定，脉冲持续时间、脉冲重复频率、可能的脉冲数由快速电源开关的开关频率确定。由于开关速度更快、更复杂，脉冲发生器的控制单元也必须比指数脉冲发生器更快、更复杂。
Blumlein发生器(图4)用于形成纳秒方波脉冲。充电时开关S关闭，高压电源V将输电线路T1和T2充电至预设电压。在放电过程中，开关被打开，传输线通过连接到输出端的负载放电。为了产生没有反射的方形脉冲，ZL必须是Z0的两倍(Z0为传输线阻抗)。
2 电穿孔脉冲发生器研究现状
电穿孔脉冲发生器在工业、医疗等领域具有广泛的应用。传统的电穿孔脉冲发生器，一般采用空气火花开关和 Blumlein 传输线产生脉冲电场。而微秒脉冲作为一种较容易实现的脉冲形式，一般采用电容作为储能器件，由空气火花开关直接放电产生脉宽为微秒级别的脉冲，如1.1节所述。但是由于空气火花开关不能够自行关断，从而使得产生的脉冲一般为指数型式的衰减波。此外，输出波形重复性欠佳，可控性差，寿命短，受负载影响大[19]，因此，很难适用于生物医学领域的研究。
近年来，随着电力电子技术的不断发展，IGBT、MOSFET及可关断晶闸管等固态器件得到广泛的应用[20]。这些固态器件具有体积小、效率高、使用寿命长、工作重复频率高、成本低、工作稳定和维护简单等优势[21]，在脉冲功率领域逐渐得到研究学者的关注。固态开关的功率容量与开关速度关系如图5所示。由图5可以看出，固态开关的工作速度与开关功率之间存在一定的矛盾关系[22]，因此在电穿孔脉冲发生器领域中，一般使用多个开关进行串并联或经过一定的拓扑结构转换以实现高压大功率微秒脉冲输出。对此，研究者也从未停止对电穿孔脉冲发生器的研究步伐。他们利用现代先进的电力电子器件，积极投入电穿孔脉冲发生器的研制，以达到对电穿孔脉冲发生器参数的优化。
Cronje.Thomas F等[23]采用一种级联多电平逆变器拓扑结构的射频MOSFET的高压、高频、双极性脉冲发生器的设计，此设计，在80Ω电阻并联235pf电容的负载情况下，输出脉冲频率高达1MHz，有5级电压输出，输出电压最高可达1.25kV。该脉冲发生器用于电化学治疗和不可逆电穿孔。其脉冲机制是完全可编程的并且由FPGA控制。选择了UCC37321栅极驱动器和HCPL-2400光耦合器。采用阻尼電阻器和RCD缓冲电路来减轻输出电路中的过度振铃。Vitalij Novickij等[24]设计出一种高频亚微妙脉冲发生器。他们利用同步Crowbar开关，实现了大功率方波单脉冲(3kv，60A)的输出，方波脉冲的持续时间为100ns-1ms，预定义重复频率为1Hz到3.5MHz。该电穿孔器成功地灭活了人类病原体白色念珠菌。Mohammad Samizadeh Nikoo[25]等研制了一种dsrd(漂移步进恢复二极管)的两级脉冲发生器结构，在输出端产生较高的峰值功率。从0.3W的平均输入功率中获得1.3kw峰值功率的重复纳秒脉冲。最大输出电压为2.1kV，重复频率为52Hz。上述电穿孔脉冲发生器均为方波脉冲发生器。
综上所述可知，传统电穿孔脉冲发生器由于体积庞大、稳定性低、开关使用寿命短、工作频率低、功率损耗大等原因，只能应用于某些特定的领域。而基于全固态开关器件的电穿孔脉冲发生器工作频率较高，可高达数kHz，甚至MHz，但是输出脉冲电压低。因此可根据现有的固态开关技术及电力电子技术对脉冲发生器进行研制或改进，以实现输出参数的灵活可控，提高脉冲输出电压，并适用于生物医学领域应用。
3 展望
传统的电穿孔技术是由脉冲发生器产生的脉冲驱动的。如今，方波脉冲往往是首选。然而，随着脉冲发生器变得越来越复杂，更复杂的波形是可能的。这些个别化或混合模式波结合了方波、指数波和正弦波信号的元素，为特定的应用产生电穿孔脉冲发生器。未来新的电穿孔脉冲发生器将促进一些灵活性类型的电穿孔脉冲设备的研发。在未来，研究者们将尝试制造越来越短的电穿孔脉冲，并使用特殊的设备将脉冲应用于生物负载。未来，他们利用电穿孔脉冲发生器治疗人体肿瘤，而这一过程中获得一些数据，可能有助于解决电穿孔是如何发生的。最后，新的电子元件将促进脉冲发生器实现更高的电压、电流输出。
4 结束语
电穿孔脉冲发生器的设计一直深受生物医学应用的驱动，同时电穿孔脉冲发生器也得到了学术界和产业界的高度重视和关注。本文对电穿孔脉冲脉冲发生器的设计进行了研究，从电穿孔的应用出发，对电穿孔脉冲发生器机理给出了阐述，对现阶段电穿孔脉冲发生器的发展现状做出了总结，并对未来电穿孔脉冲发生器的发展趋势作出展望。多模态超短脉冲方波电穿孔脉冲发生器将成为未来的研究趋势。
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作者：王云光 邵欢欢 单纯玉
数字脉冲控制系统及其在光纤排线中的应用
[摘要] 该文主要讨论在光纤着色机排线中采用数字脉冲电路通过数学运算得到设定值，并形成数字位置闭环系统，来提高排线电路的抗干扰能力，减少产品的不合格率。
[关键词] 光纤着色 数字脉冲控制系统 排线
1 概述
光纤着色是光缆生产中的第一道工序，它是将本色光纤经过颜料盒染色，由紫外固化灯固化后收入收线盘中，其中的收线部分是生产工艺中较为重要的一个环节，它包含着两种运动：由收线电机控制的收线运动, 它将着色过的光纤收进盘中，这是一种沿线盘方向进行的旋转运动。另一种径向运动，它是由排线电机控制的,用于将光纤准确地排列. 光纤排列的好坏将导致产品是否合格。我们可以采用数字脉冲随动系统来获得更好排线精度.数字脉冲随动系统中的给定信号是指令脉冲数D*,作为位置检测用的编码器则发出位置反馈脉冲数d, 它们分别进入可逆计数器的加法端和减法端。 经运算后得脉冲误差量, 此误差信号经数模转换及PI运算后, 作为速度控制器的给定值, 再经功率放大,使电机向消除偏差的方向运动. 由于数字编码器的精度可以做的很高, 且在速度闭环外又增加一个位置闭环，通过闭环控制来克服外部的干拢. 从而保证这种系统有很高的排线精度.此外由于原板采用模拟电子线路, 较易受到外部的干拢,这使精度受到了一定的限制，而数字脉冲系统采用纯数字电路，能极大地提高系统精度及其抗干扰力。
2 具体实现
在进行设计前，首先要知道排线电机的位置给定值应如何确定，通过工艺我们可得出以下公式：排线的位移量= 光纤直径的脉冲数/线盘转动圈数的脉冲数/收线盘周长的脉冲数。为了用脉冲实现这个数学公式，先用施密特触发器与电阻电容形成一脉冲发生器, 再用计数器4040对脉冲发生器产生的脉冲进行计数,其值经D/A转化后，与代表半径值的电压信号共同接至比较器的输入端进行比较，如果两者值相等，则比较器输出端P>=Q输出高电平,脉冲发生器输出的脉冲数即代表半径值.另外根据公式必须将代表线盘转动圈数的脉冲与代表半径的脉冲个数相乘，为此我们可以采用D触发器来实现此功能。首先将D触发器触发端接在线盘转动时所发出的脉冲端上，Q端与脉冲发生器共同接至与非门IC1, 反相Q端接至计数器清零端与D触发器的D端,该触发器R端接至比较器P=>>Q输出端. 这样当线盘转动发出脉冲的上升沿触发D触发器时，正相Q端为1. 与非门让代表半径的脉冲通过.当脉冲发生器产生的脉冲个数与半径电压相当时，比较器P>=Q端输出高电平, 将D触发器复位使反相Q端=1，同时此信号将计数器清零，便于下次计数。接至与非门的正相Q端为0，封住脉冲发生器的脉冲，这样每个线盘转动所发出的脉冲都变成了若干个脉冲,即实现乘法功能，其电路见图一。公式中还要求除以一个常数，我们可用可逆计数器IC3(CT74LS193)与比较器CT74LS85来实现。193是一种可预置的 4位二进制同步加/减计数(双时钟)芯片，85是一种4位数比较器芯片,如果首先在比较器CT74LS85上预置一个值，让其与计数器74LS193中的值相比，当计数值相等时P=Q输出一个高电平, 就实现除法功能。另外还要利用此高电平将计数器清零以便下一次的计数和比较。数字脉冲控制系统还需要负反馈.为此我们仍旧采用74LS193芯片作为可逆计数器实现设定值与实际值的相减，其偏差值经D/A转化,PID调节后作为速度给定值。脉冲电路实现乘法运算可参见图1。
3 运行结果
为测试本系统的控制效果, 本人将此电路板用于实际生产线上, 使其与原有的线路板进行对照。测试结果表明: 采用数字脉冲控制系统后, 在一天的生产中基本没有光纤会因排线不好而需要进行复绕。而在原有的模拟电路板下一天大约有五六盘光纤由于排线不好而需复绕。 由此我们可以得出以下结论: 采取闭环控制和数字电路的数字脉冲控制系统能极大的提高排线精度,降低因排线不好而导致的不合格产品的数量,提高了生产效率。
参考文献
[1] 阎石. 数字电子技术基础.高等教育出版社,1992.
[2] 姚纪文.自动控制元件乃其线路.国防工业出版社,1992.
作者：陈 康
