用555定时器构成占空比可调多谐振荡器

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555定时器构成的多谐振荡器

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

一、用555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C 的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：

电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳

态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态

Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo 的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T 之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。

555定时器构成的多谐振荡器波形

555定时器构成的多谐振荡器可以产生矩形波。555定时器的组成包括分压器、两个电压比较器、基本RS触发器、放电三极管T及缓冲器G。接通电源后，电容C被充电，VC上升，VO输出高电平。当VC上升至2/3VCC时，触发器被复位，同时放电的三极管导通，此时VO输出低电平。电容C通过R2和VT放电，使VC下降。当VC下降至1/3VCC时，触发器再次被制位，VO翻转为高电平，依次类推，产生工作波形。

用555定时器构成占空比可调多谐振荡器ppt课件

1、电子琴电路
S1~S8代表八个琴键开关，按下不同的琴键时，振荡器接入不同的电阻，电路产生不同的振荡频率。
如果R21~R28阻值选配得当，喇叭便可以
发出八个不同音阶。
48
7 555 3
VCC
6
2
15
C
0.01μF
6
2、模拟声响电路
用两个多谐振荡器
VCC
组成模拟声响电路。
R1A
48
R1B
48
适当选择定时元件， R2A
爆光时间为1.1RC,爆光时间到自动恢复为初始状态。
要改变爆光时间，只要改变R、C值即可。
1
★ 用555定时器构成多谐振荡器
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需外加触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波。
用途：主要用于产生各种方波或时间脉冲。
1、电路结构：
R1
/R:(4)正常工作接高电平
2
2、工作原理
假设：刚一通电VC=0
VTH VTR 0 都小为1
TD止
电容C充电
随着VC VTR、VTH
当：VC电压充至2/3VCC以前
VCC
4
8
R1 R2
VCO
5
6
5K VR1 +- C1 R
0VTH
V2
C VTR

555多谐振荡器的工作原理

555多谐振荡器是一种常用的集成电路（IC）振荡器，由

NE555晶体管组成。它可以工作在单稳态（monostable）模式和多稳态（astable）模式。

在多稳态模式下，555多谐振荡器运行的基本原理如下：

1. 稳态1：当电源通电时，继电器开关初始位置为关闭状态，故输出电平（OUT）为低电平（0V）。

2. 电容（C）开始充电：由于继电器初始位置关闭，电容通过R1和R2开始充电，电容电压逐渐增加。

3. 电容电压达到阈值：当电容电压达到IC内部连接的比较器（Comparator 2）的阈值（2/3 Vcc），比较器2输出高电平（Vcc），导致继电器切换至打开状态，输出电平瞬间变为高电平。

4. 电容开始放电：当继电器打开后，电容开始通过R2放电。

5. 电容电压达到触发器（flip-flop）的复位电平：当电容电压降至IC内部连接的触发器（flip-flop）的复位（reset）电平（1/3 Vcc），触发器的输出切换至低电平，导致继电器切换至关闭状态，输出电平又变为低电平。

6. 循环反复：以上步骤从第2步到第5步持续循环。

通过调节R1、R2和C的值，可以改变输出波形的频率和占空比，从而实现不同频率和占空比的振荡信号输出。

需要注意的是，以上是多稳态模式的工作原理，单稳态模式下的工作原理略有不同，但多稳态模式是555多谐振荡器最常用的模式。

用555定时器构成占空比可调多谐振荡器

TW 1 0.7 R1C R1 输出方波占空比 q T 0.7( R1 R2 )C R1 R2 R1 q 50% 如果取R1=R2,VO输出为对称方波。 R1 R2 ★ 多谐振荡器应用举例 1、电子琴电路 S1~S8代表八个琴键开关，按下不同的琴键时，振荡器接入不同的电阻，电路产生不同的振荡频率。
如果R21~R28阻值选配得当，喇叭便可以发出八个不同音阶。
C
4
8
VCC

7
555
3
6 2
1
5
μF 0.01
2、模拟声响电路用两个多谐振荡器组成模拟声响电路。适当选择定时元件，使： f A 1H Z
VCC
R1 A
7
4
8
R1B
VO1
7
4
8
R2 A
555( A)
3
R2 B
555( B) V O2 3
应用举例：爆光定时器 VCC 工作过程：暗室工作时，不按开关K, R1 R D1 4 8 7 都大为0,继电器线圈 3 6 无电流通过，常闭 2 555 D2 1 5 触点不动作，安全 K C 灯（红）亮。
~220V
J
按下开关K,电路进入暂稳态过程，同时输出为1，继电器线圈一电流通过，常闭触点断开，常开触点闭合爆光灯（白、）亮。开始爆光。爆光时间为1.1RC,爆光时间到自动恢复为初始状态。要改变爆光时间，只要改变R、C值即可。

用555定时器构成多谐振荡器

2 1 2、当UO1=UOH时， UO2的TA1=？ TA2=？ TA=？ 2 3、当UO1=UOL时， UO2的TB1=？ TB2=？ TB=？ 1
三、1片电路计算片电路计算 1、求UC1的参数由于1片电路5脚悬空，所以，由于1片电路5脚悬空，所以， VR1=？， R2=？？，V ？？， 2、求UO1的参数、 UO1的脉宽 1=?s，的脉宽T ， UO1的脉冲间歇时间 2 =?s 的脉冲间歇时间T 已知：已知： UO1H=11V；； UO1L=0.2V 可定量画出U 波形。可定量画出 C1波形。
可定量画出U 波形。可定量画出 O1波形。
四、2片电路计算片电路计算由于2片电路5脚接有所以，由于2片电路5脚接有UCO，所以， VR1= UCO ， VR2=（1/2） UCO 。（） UCO=? （一）求UCO 求UCO的等效电路已知，已知， VCC =12V 参考公式：参考公式： UCO=(1/4)UO1+6
实验八
一、实验目的….. 实验目的二、实验内容
多谐振荡器
源自文库
1、试用555定时器构成一个、试用定时器构成一个f≈1HZ的多谐振荡器，的多谐振荡器，定时器构成一个的多谐振荡器计算T、计算、ƒ 、q （参考参数）参考参数） C：10µ F； R：几十：；：几十K
2、…..双音频电路、双音频电路….. 双音频电路 …..分析工作原理，计算…高音、低音的频率，分析工作原理，计算高音低音的频率，高音、分析工作原理并画波形示意。并画波形示意。

555定时器构成的多谐振荡器

之答禄夫天创作

多谐振荡器是一种能发生矩形波的自激振荡器, 也称矩形波发生器.“多谐”指矩形波中除基波成份外, 还含有丰富的高次谐波成份.多谐振荡器没有稳态, 只有两个暂稳态.在工作时, 电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换, 由此发生矩形波脉冲信号, 经常使用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号.

一、用555按时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

用555按时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的按时元件, 决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度.按时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处, 用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地.

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：

电路接通电源的瞬间, 由于电容C来不及充电, Vc=0v, 所以555按时器状态为1, 输出Vo为高电平.同时, 集电极输出端（7

脚）对地断开, 电源Vcc对电容C充电, 电路进入暂稳态I, 尔后, 电路周而复始地发生周期性的输出脉冲.多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数.暂稳态Ⅰ的维持时间, 即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ2C.

因此, 振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C, 振荡频率f=1/T.正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比Ｄ, 由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2）, 若使R2>>R1, 则D≈1/2, 即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）.

555定时器构成的多谐振荡器

一、用555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：

电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T

之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。

二、多谐振荡器应用举例：

1.模拟声响发生器：

将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。

【实验】555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理

1、555定时器内部结构

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。

它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5的等值

电阻串联而成。分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为2

3cc

V，加在同相输

入端，比较器的参考电压为

V，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放、组成。高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S触发器端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器端的输入信号。基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理

由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压c U ＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端TH V ＝TL V ＝０<ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置１，定时器输出此时，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经，2R 向电容Ｃ充电，逐渐升高。当上升到13

数字电路实验（06）555定时器及其应用：多谐振荡器

数字电路实验（06）555定时器及其应⽤：多谐振荡器

⼀.实验要求

1.1.实验⽬的

1. 熟悉多谐振荡器的实现流程；

2. 掌握555定时器的使⽤⽅法；

3. 掌握泰克⽰波器TBS1102的使⽤。

1.2.实验器材

1. VCC

2. Ground

3. 普通电阻

4. 普通电容

5. 555定时器

6. 泰克⽰波器TBS1102

1.3.实验原理

555时基电路是⼀种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同⼀硅⽚上的组合集成电路。555定时器构成的多谐振荡器能⾃⾏产⽣矩形脉冲的输出，是脉冲产⽣（形成）电路，它是⼀种⽆稳电路。

1. 多谐振荡器电路组成

在电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，电容电压Vc=0V，所以555定时器的输出状态为1，输出Vo为⾼电平。同时，集电极输出端对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进⼊暂稳态I。

当电容电压Vc充到2/3Vcc时，输出Vo为低电平，同时集电极输出对地短路，电容电压随之通过集电极输出端放电，电路进⼊暂稳态II。

此后，电路周⽽复始地产⽣周期性的输出脉冲。

2. 振荡频率的估算

电容充电时间T1。电容充电时，时间常数τ1=(R1+R2)C，起始值Vc(0+)=1/3Vcc，最终值Vc(∞)= Vcc，转换值Vc(T1)=2/3Vcc，带⼊过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：

电容放电时间T2。电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值Vc(0+)=2/3Vcc，终值Vc(∞)= 0，转换值Vc(T2)=1/3Vcc，代⼊RC过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：

T2=0.7R2C

555定时器构成的多谐振荡器

制作人：张展培 Ap0305136

冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理

1、555定时器内部结构

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A ）

及管脚排列如图（B ）所示。

它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，比较器1A 的参考电压为2

3cc V ，

加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为

cc V ，加在反相输入端。比较器由两个结构相同

的集成运放1A 、2A 组成。高电平触发信号加在1A 的反相输入端，与同相输入端的参考电压

比较后，其结果作为基本R--S 触发器_

D R 端的输入信号；低电平触发信号加在2A 的同相输

入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R —S 触发器_

D S 端的输入信号。基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理

由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。

用555定时器组成多谐振荡器

一、电路结构

多谐振荡器是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。图1为用SG555组成的多谐振荡器电路图。利用放电管V作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而转变UC 上升或下降。

令UC=TH=TR ，则交替置0,置1。R1，R2和C为定时元件。

图1 用555定时器组成多谐振荡器

二、工作原理

1，接通电源Vcc后，Vcc经电阻R1，R2对电容C充电，其电压UC 由0按指数规律上升，当UC≥2/3Vcc时，电压比较器C1和C2的输出分别为：UC1=0，UC2=1

基本RS触发器被置0，Q=0,Q=1，输出U0跃到低电平UOL

于此同时，放电管V导通，电容C经电阻R2、放电管V 放电电路进入暂稳态。

2，随着电容C的放电，UC随之下降。

当UC下降到UC ≤2/3Vcc ，则电压比较器C1和C2的输出为UC1=1，UC2=0

基本RS触发器被置1，Q=1,Q=0，输出U0由低电平UOL跃到高电平UOH

同时，因Q=0，放电管V截止，电源Vcc又经电阻R1，R2对电容C充电。

电路又返回到前一个暂稳态。

3，这样，电容C上的电压UC将在2/3 Vcc 和1/3Vcc之间来回放电和充电，从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。

三、输出波形

图2 多谐振荡器的工作波形

多谐振荡器的振荡周期T为：

T=tw1+tw2

tww1为电容C上的电压由1/3 Vcc下降到2/3 Vcc 所需要的时间，充电回路的时间常数为(R1+R2)C

tww1可用下式估算

tw1=(R1+R2)CLn2≈0.7(R1+R2)C

555定时器组成的多谐振荡器电阻计算

555定时器是一种广泛应用于电子设备中的集成电路，它可以用于构

建多种类型的电路，包括多谐振荡器。在构建多谐振荡器时，需要对

电路中的电阻进行精确计算，以确保振荡器的稳定性和准确性。本文

将介绍555定时器组成的多谐振荡器电阻的计算方法。

一、多谐振荡器的原理

1. 多谐振荡器是一种能够产生多种频率的振荡器。它通过改变电路中

的电阻和电容值，可以产生不同频率的输出信号。在555定时器中，

可以通过改变电路中的电阻值来实现多谐振荡器的设计。

2. 在多谐振荡器中，通过改变电路中的电阻值可以改变振荡器的频率。当电阻值增大时，振荡器的频率会减小；反之，当电阻值减小时，振

荡器的频率会增大。

二、555定时器组成的多谐振荡器电阻计算方法

1. 确定所需的频率范围。在设计多谐振荡器时，首先需要确定所需的

频率范围。根据所需的频率范围，可以计算出电路中所需要的最大和

最小电阻值。

2. 计算频率与电阻值的关系。在555定时器组成的多谐振荡器中，频率与电阻值之间存在一定的数学关系。通过这种关系，可以计算出在

所需频率范围内，对应的电阻值。

3. 选择合适的电阻值。根据计算得到的电阻值范围，可以选择合适的

标准电阻值。在选择电阻值时，需要考虑电阻的精确度、温度稳定性

和价格等因素。

4. 调试和优化电路。在确定了电阻值后，还需要对电路进行调试和优化。通过实际测试，可以进一步调整电路中的元器件值，以达到所需

的输出频率和稳定性要求。

三、总结

在设计555定时器组成的多谐振荡器时，电阻的计算是非常关键的一步。通过合理的电阻计算，可以确保多谐振荡器在工作时能够产生稳

555定时器构成的多谐振荡器

一、用555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：

态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

555定时器构成的多谐振荡器

欧阳学文

一、用555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

用555定时器构成的多谐振荡器电路如图611（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图611(b)所示：

电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，

Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC 充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占

空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。

实验555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理

1、555定时器内部结构

555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A）及管脚排列如图（B）所示。

它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的

等值电阻串联而成。分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为2

3cc

V，加在同

相输入端，比较器的参考电压为1

，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放、

组成。高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基

本R--S触发器_

R端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输入端的参

考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器

S端的输入信号。基本R--S触发器的输出状

态受比较器、的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理

由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为外接元件。其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端

＝＝０<1

ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_