NE555定时器构成多谐振荡器
用555构成的多谐振荡器
555构成多谐振荡器的报警电路设计一、设计目的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。
555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3图8-1 555定时器内部方框图通过对本次设计能够更好地掌握555的作用及应用。
同时掌握报警电路的原理及设计方法。
二、设计要求①画出电路原理图（或仿真电路图）；②元器件及参数选择；③电路仿真与调试；④PCB文件生成与打印输出。
（3）制作要求自行装配和仿真，并能发现问题和解决问题。
（4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、设计原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。
由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。
定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日目录一、课程设计目的描述及要求 (2)二、设计总框图 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、元件型号芯片介绍 (4)五、系统总体电路图 (6)六、调试步骤和测试结果 (7)七、总结 (7)1.课程设计目的：设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下： 1．准确计时，计数分辨率为1S 。
2．秒表由2位数码管显示，计时周期为60S ，显示满刻度为59S 。
3.课程设计报告内容根据设计任务要求，电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分：脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器，计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
（1） 总方框图3.各单元电路的设计方案及原理说明3.1 秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器如图1—1（a ）所示，图中NE555外引线排列如图1—1（b ）所示。
其中1脚是电路地GND ；8脚是正电源端Ucc ，工作电压范围为5~18V ；2脚是低触发端TR ；3脚是输出端OUT ；4脚是主复位端R ；5脚是控制电压端Uc ；6脚是高触发端TH ；7脚放电端DISC 。
R1、R2和C 为定时电阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。
秒脉冲（脉冲信号发生器） →计数器（倒计时器）（个位）→ 译码器时间显示器（数码管）→ 时间显示器（数码管）译码器计数器（倒计时器）（十位）→→↓TH Uc集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、非门和或门构成。
其组成如图所示，其中 74LS192是上升沿触发，CPU 为加计数时钟输入端；CPD 为减计数时钟输入端；LD 为异步预置端，低有效；CR 为异步清零端，高有效；CO 为进位输出端，当1001后输出低电平；BO 为借位输出端，当0000后输出低电平；D3D2D1D0为数据预置端；Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
用555定时器组成多谐振荡器
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、放电而改变U C上升或下降。
令U C =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U C由0按指数规律上升，当U C≥2/3Vcc时，电压比较器C1和C2的输出分别为：U C1=0，U C2=1基本RS触发器被置0，Q=0,Q=1，输出U0跃到低电平U OL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，U C随之下降。
当U C下降到U C ≤2/3Vcc ，则电压比较器C1和C2的输出为U C1=1，U C2=0基本RS触发器被置1，Q=1,Q=0，输出U0由低电平U OL跃到高电平U OH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U C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+tw2tw w1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)Ct w w1可用下式估算tw1=(R1+R2)CLn2≈0.7(R1+R2)Ctw2为电容C上的电压由2/3 Vcc下降到1/3 Vcc所需的时间，放电回路的时间常数为R2C,tw2可用下式估算tw2=R2CLn2=0.7R2C所以，多谐振荡的振荡周期T为T=tw1+tw2≈0.7(R1+R2)C振荡频率为：f=1/T=1/0.7(R1+2R2)C四、占空比可调的多谐振荡器图3 用555定时器组成占空比可调的多谐振荡器在放电管V截止时，电源Vcc经R1和V D1对电容C充电；当V导通时，C经V D2，R2和放电管V放电。
用555定时器构成多谐振荡器
一、实验目的….. 实验目的 二、实验内容
多谐振荡器
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。
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
6- 两片555定时器接成的 定时器接成的 两片 电路均为多谐振荡器， 电路均为多谐振荡器， 其输出电压U 其输出电压 O和外接 电容C上电压 上电压U 电容 上电压 C的对应关 系如图2。 系如图 。
UO1 、 UO2 波形的对应关系： 波形的对应关系： UO1 T1 UO2 沟 要解决的问题： 要解决的问题： 1、UO1的T1=？ T2 =？ fA=？ f B= ？ 嘀 沟 嘀 T2 t t
五、总体工作波形图
UO1 、 UO2 波形的对应关系： 波形的对应关系： UO1 T1 UO2 沟 TA1 TA2 TB2 TB2 嘀 沟 嘀 t T2 t
2 1 2、当UO1=UOH时， UO2的TA1=？ TA2=？ TA=？ 2 3、当UO1=UOL时， UO2的TB1=？ TB2=？ TB=？ 1
ne555内部原理
ne555内部原理555计时器（NE555）是一种集成块，具有内部放大器、比较器和双稳态多谐振荡器。
该计时器被广泛应用于时序和计时应用中，并且易于使用。
下面将详细介绍NE555的内部原理：1. 电源与稳压NE555 IC需要供电以正常工作。
正常的电源电压范围为4.5V-16V。
当输入电压高于16V时，需要使用外部稳压器。
NE555具有内部稳压电路，可以在供电电压发生变化时维持恒定的稳定电源电压。
2. 基本工作原理NE555由一个双稳态多谐振荡器、一个比较器和放大器组成。
当应用一定电压后，555计时器的输出被重置为逻辑低电平。
当电源应用大于Vcc/3的电压时，计时器将进入Set状态，并将输出置为逻辑高电平。
3. 外部电容与电阻NE555计时器使用外部电容和电阻来控制输出信号的频率和占空比。
电阻值决定了充电时间常数，电容值决定了放电时间常数。
4. 比较器NE555的比较器用于比较内部的电平与控制引脚(Threshold和Trigger)的电平。
当控制引脚的电平与内部电平匹配时，比较器将触发外部的控制信号。
5. 输出放大器NE555的输出放大器由一个开关管和一个放大器组成。
当输出为逻辑低电平时，开关管关闭，输出与低电平相连。
当输出为逻辑高电平时，开关管打开，输出与高电平相连。
6. 内部引脚NE555具有多个内部引脚，包括电源引脚（Vcc和GND）、控制引脚（Trigger、Threshold和Reset）、放大器引脚（Discharge和Out）以及外部元件引脚（CV、R1和R2）。
这些引脚用于控制和连接外部电路，以实现所需的功能。
综上所述，NE555计时器的内部原理包括电源与稳压、基本工作原理、外部电容与电阻、比较器、输出放大器和内部引脚等要素。
这些组件和原理的相互作用使得NE555能够实现准确的计时功能。
555多谐振荡器工作原理
555多谐振荡器工作原理555多谐振荡器是一种常用的多谐振荡器，由于其简单稳定的特点，在各种电路中得到了广泛的应用。
本文将介绍555多谐振荡器的工作原理和实现方法。
1. 555多谐振荡器的工作原理555多谐振荡器是一种基于555定时器的多谐振荡器，其工作原理可以分为以下几个步骤：1) 在555定时器的第一、第二引脚之间连接一个电阻网络，通过改变电阻值可以调节振荡器的频率。
2) 在555定时器的第二、第三引脚之间连接一个电容，通过改变电容值可以调节振荡器的频率。
3) 当电容器充电到2/3 Vcc时，555定时器的输出为低电平，电容器开始放电，直到电容器电压降到1/3 Vcc时，555定时器的输出变为高电平，电容器开始充电。
这个过程不断重复，从而产生了振荡信号。
4) 通过改变电阻值和电容值，可以调节振荡器的频率和波形。
2. 555多谐振荡器的实现方法555多谐振荡器的实现方法比较简单，只需要按照下面的步骤进行即可：1) 连接555定时器的第一、第二引脚，接入电阻网络。
2) 连接555定时器的第二、第三引脚，接入电容。
3) 连接555定时器的第六引脚，接入电源正极。
4) 连接555定时器的第一引脚，接入电源负极。
5) 连接555定时器的第五引脚，接入输出负载，如LED等。
6) 通过改变电阻值和电容值，可以调节振荡器的频率和波形。
3. 555多谐振荡器的应用555多谐振荡器在各种电路中都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用：1) 闪光灯电路：通过连接一个放电管和一个电容，可以实现闪光灯的效果。
2) 蜂鸣器电路：通过连接一个压电陶瓷蜂鸣器，可以实现声音的输出。
3) LED闪烁电路：通过连接一个LED和一个电容，可以实现LED 的闪烁效果。
4) 电子钟电路：通过连接数个555多谐振荡器，可以实现电子钟的功能。
555多谐振荡器是一种简单稳定的多谐振荡器，具有广泛的应用前景。
希望本文能够对读者理解555多谐振荡器的工作原理和实现方法有所帮助。
555多谐振荡器
555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。
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。
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（构如图（A A ）及管脚排列如图（及管脚排列如图（B B ）所示。
）所示。
A∞A∞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 W 的等值电阻串联而成。
的等值电阻串联而成。
分压器为比较器分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，提供参考电压，比较器比较器1A 的参考电压为23cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为13cc 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。
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定时器组成的多谐振荡器如图(C)(C)(C)所示，所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。
其工作波如图件。
其工作波如图(D)(D)(D)所示。
所示。
所示。
设电容的初始电压c U ＝０，＝０，t 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＝０<<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，表示高电位，00表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。
ne555工作原理
ne555工作原理NE555是一种集成电路，也被称为555定时器。
它是一种非常常见的集成电路，广泛应用于定时、脉冲产生、脉宽调制和其他各种定时控制应用中。
NE555工作原理的理解对于电子爱好者和工程师来说至关重要。
本文将介绍NE555的工作原理，帮助读者更好地理解这一集成电路的工作原理。
NE555集成电路包括25个外部引脚，其中有8个引脚用于连接外部元件，其余的引脚用于供电和内部连接。
NE555的工作原理基于比较器、RS触发器和输出级三个主要部分。
NE555的工作模式通常包括单稳态、双稳态和多谐振荡器。
NE555的工作原理与外部元件的连接方式有关。
在单稳态模式下，NE555的输出在输入脉冲触发时会产生一个稳态的输出脉冲。
在双稳态模式下，NE555的输出会在每次输入触发时切换状态。
在多谐振荡器模式下，NE555可以产生稳定的方波输出。
NE555的内部电路包括一个电压比较器、一个RS触发器和一个输出级。
电压比较器用于比较输入电压和参考电压，以确定NE555的输出状态。
RS触发器用于存储NE555的状态，并在触发时切换状态。
输出级用于驱动外部负载，并产生NE555的输出信号。
NE555的工作原理可以通过其内部电路的工作方式来理解。
当NE555处于单稳态模式时，输入脉冲会触发电压比较器，导致RS触发器的状态发生改变，从而产生稳态的输出脉冲。
在双稳态模式下，输入触发会导致RS触发器状态的切换，从而改变NE555的输出状态。
在多谐振荡器模式下，NE555的内部电路会产生稳定的方波输出。
NE555的工作原理还涉及到外部元件的连接方式。
通过改变外部元件的数值和连接方式，可以改变NE555的工作模式和输出特性。
例如，在单稳态模式下，改变外部电容和电阻的数值可以改变NE555的输出脉冲宽度。
在多谐振荡器模式下，改变外部电容和电阻的数值可以改变NE555的输出频率。
总之，NE555是一种非常常见的集成电路，其工作原理涉及到比较器、RS触发器和输出级三个主要部分。
EDA技术--555定时器接成多谐振荡器仿真实验
EDA技术--555定时器接成多谐振荡器仿真实验EDA技术院系：班级：姓名：学号：555定时器接成多谐振荡器仿真实验555定时器是一种常见的集数字与模拟功能于一体的集成电路。
通常只要外接少量的外围元件就可以很方便地构成多谐振荡器电路。
构成多谐振荡器，组成信号产生电路；U1LM555CM GND 1DIS 7OUT3RST 4VCC8THR 6CON5TRI 2GND ——1脚，接地； TRI ——2脚，触发输入； OUT ——3脚，输出；RES ——4脚，复位（低电平有效）；CON——5脚，控制电压（不用时一般通过一个0.01F 的电容接地）；THR——6脚，阈值输入；DIS——7脚，放电端；VCC——8脚，+电源分析下图用555定时器接成的多谐振荡器。
求出输出电压的波形和震荡频率。
脉冲发生器电路Multisim 7构建的脉冲发生器电路Multisim 7构建的脉冲发生器电路用Multisim 7中的示波器观察脉冲发生器电路的波形555定时器构成多谐振荡器（1） 接通电源时，设电容的初始电压0=c V ，此时TR V \TH V 均小于1/3Vcc ，放电截止，输出端电压为高电平，Vcc 通过1R 和2R 对C 充电，Vc 按照指数规律逐步上升。
（2） 当Vc 上升到2/3Vcc 时，放电管导通，输出端电压为低电平，电容C 通过2R 放电，Vc 按照指数规律逐步下降。
（3） 当Vc 下降到1/3Vcc 时，放电管截止，输出端电压由低电平翻转为高电平，电容C 又开始充电。
当电容C 充到Vc=2/3Vcc 时，又开始放电，如此周而复始，在输出端即可产生矩形波信号。
555定时器功能表DR '1I V 2I V O V DT CC V 32>CC V 31>CC V 32<CC V 31>CC V 32<CC V 31<CC V 32>CC V 31<电路电压波形振荡周期12T T T =+。
NE555定时器构成多谐振荡器
NE555定时器构成的多谐振荡器一、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。
A∞A∞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23cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为13cc 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。
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<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。
当c u 上升到13cc V 时，2A 输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间，定时器输出0u 为高电平１。
1t t =时刻，c u 上升到23cc V ，比较器1A 的输出由１变为０，这时_0D R =，_1D S =，R S-触发器复０，定时器输出00u =。
《数字电子技术》学习情境4任务三-555定时器构成振荡器的应用概要
议一议:
1、调整R1，同时用频率计观察输出信号uo的频率变化规
律，并使uo的频率固定为1kHz。测出电阻R1的阻值为
。
读一读：
前面我们通过实验（或仿真）观察了555定时器构成的多谐
振荡器的波形。该振荡器的工作原理是：接通VCC后，VCC经R1、
R2和R3对C1充电。当uc上升到 时，uo=0，T导通，C1通过R3 和T放电，uc下降。当uc下降到 时，uo又由0变为1，T截止， VCC又经R1、R2和R3对C1充电。如此重复上述过程，在输出端uo
表4-12 555定时器的输入、输出关系
想一想:
将前面555定时器的输入、输出关系测试记录表4-10和表 4-11与表4-12进行比较，可以看出555定时器5脚的功能是什 么？
做一做:
1. 创建1kHz多谐振荡器仿真测试电路 （1）进入Multisim8.0用户操作界面。 （2）按图4-46所示电路从Multisim9.0元器件库、仪器仪 表库选取相应器件和仪器，连接电路。 单击模数混合芯片元器件库图示按钮，拽出在555TIMER器 件列表中选取定时器集成电路图形，从它们的选出LM555CN。 从仪器仪表库中选取示波器。用以观察555输出波形及测出 波形的频率。 （3）给电路中的全部元器件按图4-47所示，进行标识和设 置。
项目4 流水彩灯的制作
任务一 同步计数器电路的制作 任务二 任意进制计数器的制作 任务三 555定时器构成振荡器的应用 任务四 流水彩灯的制作
任务三 555定时器构成振荡器的应用
任务目标：
1. 能叙述555定时器逻辑功能、管脚功能，并能正确使用 555定时器。
2. 会用555定时器构成振荡器。。 3. 用555定时器制作出1kHz方波信号的振荡电路。 4.理解单稳态、双稳态、无稳态的概念及特点，并掌握判断
555定时器构成的多谐振荡器26279
一、用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成:zro.oiuj图6-11 （a）多谐振荡器的电路形式用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Rl、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O.OluF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二Ov,所以555定时器状态为1,输出V。
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n=0. 7(R1+R2)C；暂稳态II的维持时间，即输岀Vo的负向脉冲宽度T2^0. 7R2Co 因此，振荡周期T二Tl+T2=0. 7(R1+2R2)C,振荡频率f=l/To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二(R1+R2) / (R1+2R2),若使R2»R1,则D~l/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。
2.电压一一频率转换器:由555定时器构成的多谐振荡器中，若定时器控制输入端（5脚）不经电容接地，而是外加一个可变的电压源，则通过调节该电压源的值，可以改变定时器触发电位和阀值电位的大小。
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定的输出信号，并且满足所需的频率范围。
设计者需要对电路中的电阻与频率的关系进行深入了解，以确保电路设计的准确性和稳定性。
通过以上介绍，相信读者对于555定时器组成的多谐振荡器电阻的计算方法有了更深入的了解。
在实际应用中，设计者可以根据具体的需求和条件，通过合理的电阻计算，设计出稳定性和准确性都较高的多谐振荡器电路。
声光报警器电路
设计实例11：声光报警器电路一、设计目的通过声光报警器电路设计，使学生掌握多个多谐振荡器的电路的构成、工作原理和设计方法，训练学生的动手能力，培养独立解决问题的能力，为今后电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。
二、设计内容设计一声光报警器电路， 发出间歇式的报警声，同时，发光二极管闪烁，模拟声光报警器。
三、工作原理如图1所示， 电路由NE555定时器组成多谐振荡器，作为电路是脉冲源，控制第二级多谐振器电路。
报警器一般有两个频率的声音信号，一个高频，一个低频。
第一级NE555组成低频声音信号，第二级NE555组成高频声音信号图1 电路原理图第一级声音信号为低频信号，其周期由电阻R1、R2和电容C1决定，其周期公式如下式：1)(7.021C R R T +=第二级电路的声音为高频信号，其周期计算方法和第一级相同，只是只有当第一级输出高电平时，第二级才能工作。
调整可变电阻、电容的大小，使高、低频率的声音信号符合实际需要。
四、元件清单序号元件参数类别备注1 R11K 电阻0.25W，金属膜2 R9、R10 10K 电阻0.25W，金属膜3 R3~R8 470电阻0.25W，金属膜4 R2 51K 电阻0.25W，金属膜5 U1 NE555 定时器6 U2 74S02 或非门7 C1 1uF 电容电解电容8 C2 10uF 电容电解电容9 U4~U8 LED 发光二极管￠5mm10 S1、S2 按键11 SW-PB 接插件可用导线代替12 PCB板五、实物图按照原理图和元件清单，在电路板上焊接好元件后，实物图如图2所示。
图2 实物样板调试的时候，先调试多谐振荡器电路，观察是否起振，再调试其他电路。
ne555产生方波的工作原理
ne555产生方波的工作原理ne555产生方波的工作原理ne555是一种经典的集成电路芯片，它被广泛应用于计时、脉冲发生器和振荡器等领域。
本文将围绕ne555产生方波的工作原理进行阐述。
第一步、理解ne555芯片的结构ne555芯片的结构中包含了定时器、多谐振荡器和单稳态触发器三个主要部分。
其中，定时器的基本部件为比较器和SR触发器。
比较器在输入电压满足一定条件时，会触发SR触发器的状态改变，从而使得其输出电平也会改变。
多谐振荡器则是指利用ne555的电路来产生不同频率的一种电子设备。
而单稳态触发器则是指输入一个脉冲后，输出只有一次出现高电平宽度和时间，仅有一种电平输出。
这三个部分之间的协调联动，才能够形成ne555芯片复杂的工作结构。
第二步、理解ne555产生方波的原理ne555芯片产生方波的原理，主要是通过其多谐振荡器的工作方式实现的。
具体工作过程如下：当ne555芯片被上电后，由于它内部的引脚2和6通过一个电阻连接起来，因此这个电路的功能就变成了一个比较器，它的输入电压被用来控制比较器的输出。
这个输入电压，是通过一个与外部特定元器件相连的电位器来进行调节的。
同时，因为引脚5是通过一个电容连接到了地，因此当ne555被上电时，这个电容的一个端子是处于高电平的状态的。
接下来，当引脚2的电压低于引脚6的电压时，比较器的输出电平会从低电平变成高电平，引脚3的电压也会跟着从高电平变成低电平。
这个时候，电容就会开始放电，直到它的电压下降至引脚2的电压时，比较器的输出电平又变成了低电平，而引脚3的电压也又变成了高电平。
这个反复变化的过程，就形成了一个方波信号。
因此，如果我们改变了电容的大小或者调整了电位器的位置，就可以改变方波信号的频率和占空比。
第三步、如何设计ne555方波产生器通过上述分析可知，我们可以通过调整电容和电位器的值，来改变ne555芯片方波的频率和占空比。
具体操作步骤如下：①将ne555芯片的引脚2和6接在一起，引脚5接地。
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
4 8 7
Vcc
555
R2
6 2 1 5
3
VO
C
0.01μF
三极管开路输出VO′通过上拉电阻R1与电源VCC接在一起 R1、R2和C都是定时元件
2、工作原理 VCC 假设：刚一通电VC=0 4 8 V 5K G R VTH VTR 0 都小为1 TD止 VR 5 Q R R +C 6 & V G 电容C充电 5K 2 0 VC V VR +C S & 1 3 Q 随着VC VTR、VTH VO G C 7 5K V 当：VC电压充至2/3VCC以前 T R 1 VTR>1/3VCC 一小一大是保持。 VC VCC VTH<2/3VCC 2/3VCC 当：VC电压充至≥2/3VCC 1/3VCC 0 t VTH>2/3VCC 都大为0 TD导 VO VTR>1/3VCC 电容上的电压经TD放电 t 当：VC电压放至≤1/3VCC时： TD止，电路又重新开始充、放电过 VTH<2/3VCC 都小为1 程。如此不断重复形成振荡，在VO VTR<1/3VCC 端得到连续方波。
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。
1
CO
2
1
1
1
TH
3
TR
2
2
2
'
O
D
3、暂态宽度TW1、TW2 第一个周期由于电路没有进入稳 定状态，因此不计算暂态时间。 VC(0+)=1/3VCC
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
4 8 7
Vcc
555
R2
6 2 1 5
3
VO
C
0.01μF
三极管开路输出VO′通过上拉电阻R1与电源VCC接在一起 R1、R2和C都是定时元件
2、工作原理 VCC 假设：刚一通电VC=0 4 8 V 5K G R VTH VTR 0 都小为1 TD止 VR 5 Q R R +C 6 & V G 电容C充电 5K 2 0 VC V VR +C S & 1 3 Q 随着VC VTR、VTH VO G C 7 5K V 当：VC电压充至2/3VCC以前 T R 1 VTR>1/3VCC 一小一大是保持。 VC VCC VTH<2/3VCC 2/3VCC 当：VC电压充至≥2/3VCC 1/3VCC 0 t VTH>2/3VCC 都大为0 TD导 VO VTR>1/3VCC 电容上的电压经TD放电 t 当：VC电压放至≤1/3VCC时： TD止，电路又重新开始充、放电过 VTH<2/3VCC 都小为1 程。如此不断重复形成振荡，在VO VTR<1/3VCC 端得到连续方波。
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
P307
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。
★ 电路输出周期：
T = tw1+ tw2 = 0.7(R1+2R2)C
NE555多谐振荡电路
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图2.9.2 所示。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS 型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。
该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。
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NE555定时器构成的多谐振荡器
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
3
cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为13cc 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。
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<1
3
ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_
1D R =，
_
0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时
_
0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。
当
c u 上升到1
3
cc V 时，2A 输出由０翻转为１，这时__
1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不
变。
所以0<t<1t 期间，定时器输出0u 为高电平１。
1t t =时刻，c u 上升到2
3
cc V ，比较器1A 的输出由１变为０，这时_
0D R =，_1D S =，
R S -触发器复０，定时器输出00u =。
12t t t <<期间，_
1Q =，放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ通过2R 放电。
c u 按指数规律下
降，当c u <2
3
cc V 时比较器1A 输出由０变为１，Ｒ－Ｓ触发器的_
D R =_1D S =，Ｑ的状态
不变，0u 的状态仍为低电平。
2t t =时刻，c u 下降到1
3
cc V ，比较器2A 输出由1变为0，R---S 触发器的_
D R =1，
_
D S =0，触发器处于1，定时器输出01u =。
此时电源再次向电容C 放电，重复上述过
程。
通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出01u =，电容放电时，0u =0，电容不
断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。
多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，
其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。
3、振荡周期
由图（D ）可知，振荡周期12T T T =+。
1T 为电容充电时间，2T 为电容放电时间。
充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈
矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+ 因此改变1R 、2R 和电容C 的值，便可改变矩形波的周期和频率。
对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空比q ，q=（脉宽
w t ）/
（周期T ），w t 指输出一个周期内高电平所占的时间。
图（C ）所示电路输出矩形波
的占空比1112
1212
2T T R R q T T T R R +=
==++。
二、实验
1、实验目的
（1）初步了解集成555定时器的基本原理。
（2）掌握学会使用双踪示波器。
（3）测量多谐振荡器输出波、频率与各元件的关系。
2、实验仪器：
555定时器、两个是量程5K Ω的电位器、0.15uF 的电容、400K Ω电阻、双踪示波器、多用途稳压电源、万用表。
3、 实验步骤
测量555定时器的特性
(1) 按右（G ）图连接好电
路，把电源电压调到最小以免烧坏会集成块
(2) 打开各电源调节按钮使
V CC =3V
(3) 调节电源1使U TH 大于或等于2V ，此时调节电源2使U TL 由大到小或由小到大，并观
察万用表电压档的电压，当电压发生突然变化时，记录U TL 值及U 0相应值 (4) 同（3）测量U TH 小于2V 时相应的U TL 、U 0值
(5) 调节电源2使大于1V 或小于1V ，同时改变U TH 值，观察U 0的变化，记录相应数据 （注：U TH 、、U TL 电压不能调得过大应不大于4V ，以免烧坏集成块）
测量多谐振荡器输出波形特性
（1） 按（右）图连接好电
路，其中400K Ω为负载电阻。
（2） 把电源电压调到4.5V ，
调节2个5K Ω电位器
的电阻，改变输出波形参数，并判断1R 、2
R 阻值与波形的关系 （3） 记录下一组波形参数
（1t ∆、2t ∆、T 、f 、
0U 、c U ），同时绘制
所观察到的波形，最后
关掉电源，用万用表电阻挡测量此时1R 、2R 值。
4、 数据处理
（1）555定时器的特性（数据如下表1）
由实验的数据，可得到定时器3脚输出的电压受2、6脚电压的制约，当2、6脚电压V TL 、V TH 满足一定条件时3脚输出高电平，满足其他条件时，输出低电平，即表（2）中V TL 、V TH 与U 0的关系。
TH U (V) TL U (V)
0U (V)
>2V 大→小 0.985 由0.040V 突变为1.20V 小→大 0.980 由0.35V 突变为0.043V <2V
大→小 0.975 由0.35V 突变为1.24V 小→大
1.000
由1.26V 突变为0.041V 0U 低电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变 >1V
保持原来的0.035V 左右
0U 高电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变
保持原来的1.41V 左右
0U 低电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变 <1V
保持原来的0.041V 左右
0U 高电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变
保持原来的1.26V 左右
（表1）
TH U
TL U 0U
>23cc V
>13cc V 低电位 >23cc V <13cc V 高电位 <23cc V >13cc V 保持原状态不变 <23
cc V >13
cc V 保持原状态不变
（2）555定时器构成的多谐振荡器
实验中得出某一组波形的数据如下：
T 1=1t ∆=370.5uS T 2=2t ∆=249.0 uS T=T 1+T 2=619.5uS f= 1.605Z KH U 0=2.44V U c =2V R 1= 1.25K Ω
!0U =0.1V !c U =1V R 2=2.36K Ω
由上原理中的周期公式计算理论周期和频率： 已知：C=0.15U F R 1=1.25K Ω R 2=2.36K Ω
1120.7()T R R C =+=379.1uS 220.7T R C ==247.8uS 12T T T =+=626.9uS
01
f T
=
=1.595KH Z 得出实验频率的相对误差：
00
||
r f f E f -=
⨯100%=0.6 % 实验得出的波形如右图(F)： 输出矩形波的占空比
q =
12
12
2R R R R ++=0.6
5．实验分析
（1）多谐振荡器巧妙地运用了电容的冲放电及与非门的通断条件把直流电转换成脉冲信
号，此脉冲信号经放大，再经变压器变压可实现直流电转换成交流电。
（2）根据555定时器的功能特性，利用电容的充电需要一定的时间，经元件组合，可成为
一个定时智能电路，以及其它智能开关报警器等。