用555构成的多谐振荡器
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器ppt课件
TD止,电路又重新开始充、放电过
程。如此不断重复形成振荡,在VO
端得到连续方波。
3
3、暂态宽度TW1、TW2
VC
VCC
第一个周期由于电路没有进入稳 2 / 3VCC
定状态,因此不计算暂态时间。 1/ 3VCC
0
VC(0+)=1/3VCC
VO
TW 2
★ VC充电三要素:VC(∞)=VCC
TW 1
τ= (R1+R2) C
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
7
P307
8
R2
3
D1 6
VO
D2
2
15
通过改变RW,而不改变R1+R2相加之和
C
0.01μF
电路振荡周期T=0.7(R1+R2)C
5
输出方波占空比 q TW1 0.7R1C R1
T
0.7(R1 R2 )C R1 R2
★
如果取R1=R2,VO输出为对称方波。q 多谐振荡器应用举例
R1 R1 R2
50%
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
5K VR2 +- C2 S
C 7 5K
G1 Q
& &Q
G2
V
' O
555多谐振荡器的工作原理 电子技术创新实训 电子实训
多谐振荡器的工作原理
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。
由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1,R2对电容C 充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc 上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=(R1+R2)C。
由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(1/3)Vcc 时,输出uo。
为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。
图1(b)所示为工作波形。
555。
555多谐振荡器电路原理
555多谐振荡器电路原理555多谐振荡器电路原理555多谐振荡器电路是一种常用的电子元件,它可以产生多种频率的信号,广泛应用于电子设备中。
其原理是基于555定时器的工作原理,通过改变电容和电阻的值来改变输出信号的频率。
555定时器是一种非常常见的集成电路,它由比较器、RS触发器和输出级组成。
当输入端有高电平信号时,比较器输出为低电平,RS触发器将Q输出为高电平。
当输入端有低电平信号时,比较器输出为高电平,RS触发器将Q输出为低电平。
通过这种方式可以实现定时功能。
在555多谐振荡器中,我们需要使用其中的两个比较器来实现正弦波形和方波形的产生。
具体实现方法如下:1. 正弦波形产生正弦波形产生需要使用RC积分环路来实现。
在此过程中,通过改变RC积分环路中的R和C值可以改变正弦波形的频率。
当555定时器输出为高电平时,C1充放一次,并且通过R2和R3使得C1充放时间相等。
当定时器输出为低电平时,C1通过R2和R3放电,此时RC积分环路中的电压下降,当电压降至1/3Vcc时,比较器2的输出变为低电平,RS触发器将Q输出为低电平。
此时C1开始充放,当电压升至2/3Vcc时,比较器1的输出变为高电平,RS触发器将Q输出为高电平。
这样就完成了一个完整的正弦波形周期。
2. 方波形产生方波形产生需要使用比较器和反相器来实现。
在此过程中,通过改变R和C值可以改变方波形的频率。
当555定时器输出为高电平时,比较器1输出为高电平,反相器输出为低电平。
当定时器输出为低电平时,比较器2输出为低电平,反相器输出为高电平。
这样就完成了一个完整的方波形周期。
总结555多谐振荡器是一种常用的信号发生器,在工业、医疗、军事等领域都有广泛应用。
其原理是基于555定时器的工作原理,并通过改变RC积分环路和反相器中的元件值来改变信号频率和波形类型。
熟练掌握555多谐振荡器原理和实现方法,对于电子工程师来说是非常重要的技能。
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,也称为555定时器,是一种常用的电子元器件,被广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理非常简单,但需要注意一些关键的细节。
首先,我们需要了解什么是振荡器。
振荡器是一种电子电路,能够在没有外界输入信号的情况下,自行产生一定频率的交流信号。
振荡器广泛应用于各种电子设备,例如时钟、无线电、计算机等。
555多谐振荡器就是一种基于555定时器的振荡器。
555定时器是由 Signetics 公司在1970年代推出的,它是一种典型的模拟集成电路,有多种功能,例如定时器、时钟、比较器、触发器等等。
由于它的可靠性和广泛应用,555定时器成为了电子工程师们最为熟悉和最常用的电子元器件之一。
555多谐振荡器的工作原理是基于RC电路的充放电过程。
RC电路由电阻(R)和电容(C)组成,当电容充电或放电时,电荷会流入或流出。
充放电的速度取决于R和C的数值,通常用一定的时间常数(τ)来表示,τ=RC。
换句话说,当R和C的数值已知时,τ就是一个常数,我们可以根据它来计算电容充电或放电的时间。
在555多谐振荡器中,我们通过改变R和C的数值来控制振荡器的频率。
具体来说,我们将R和C接入555定时器的引脚2和6之间,引脚2是电压控制引脚,引脚6是阈值控制引脚。
当电压控制引脚的电压高于阈值控制引脚的电压时,555定时器会开始充电,电容开始放电。
当电压控制引脚的电压低于阈值控制引脚的电压时,555定时器会停止充电,并开始放电。
这个过程会不断重复,从而产生一定频率的交流信号。
通过改变R和C的数值,我们可以控制电容充放电的速度,从而改变振荡器的频率。
除了改变R和C的数值,我们还可以通过改变电压控制引脚和阈值控制引脚的电压来控制振荡器的频率。
通过改变这些引脚的电压,我们可以调整555定时器内部的比较器和触发器的状态,从而改变振荡器的频率。
总之,555多谐振荡器是一种经典的电子元器件,它的工作原理基于RC电路的充放电过程。
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多谐振荡器波形
555多谐振荡器波形介绍555多谐振荡器是一种基于NE555集成电路的电子元件,它可以产生多种不同频率的正弦波、方波和矩形波等输出信号。
这种电路常用于音乐合成、调制解调、数字信号处理和自动控制等领域,是一种非常实用的电子工具。
原理555多谐振荡器的工作原理基于NE555集成电路的内部结构和功能。
NE555是一种单片集成电路,包含有一个比较器、一个RS触发器、一个放大器和一个输出级等部分。
通过对NE555内部引脚的连接和外部元件的选择,可以实现不同频率范围内的信号输出。
设计555多谐振荡器的设计需要考虑以下几个方面:1. 频率范围:根据应用需求选择合适的频率范围,通常可选10Hz~1MHz之间。
2. 输出波形:根据应用需求选择合适的输出波形,通常可选正弦波、方波或矩形波等。
3. 电源电压:根据应用需求选择合适的电源电压,通常可选5V~12V 之间。
4. 外部元件:根据设计要求选择合适的电容、电阻和二极管等外部元件。
实现555多谐振荡器的实现需要按照以下步骤进行:1. 连接NE555引脚:将NE555的8、4、5、6和7引脚连接到外部元件上,其中8引脚连接到正电源,4引脚连接到负电源,5引脚连接到电容和电阻上,6引脚连接到电容上,7引脚连接到输出级上。
2. 选择外部元件:根据设计要求选择合适的电容、电阻和二极管等外部元件,并按照规定值进行安装。
3. 调整频率:通过调整电容和电阻的数值来调整输出信号的频率,通常可以使用万用表或示波器来进行测量和调试。
应用555多谐振荡器广泛应用于以下领域:1. 音乐合成:通过控制输出信号的频率和波形来产生不同音高和音色的音乐效果。
2. 调制解调:通过控制输出信号的频率和幅度来实现调制解调功能,例如FM广播、遥控器等。
3. 数字信号处理:通过控制输出信号的频率和相位来实现数字信号处理功能,例如数字滤波、数字信号调制等。
4. 自动控制:通过控制输出信号的频率和幅度来实现自动控制功能,例如温度控制、光照控制等。
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。
555多谐振荡器电路原理
555多谐振荡器电路原理一、引言555多谐振荡器是一种常用的电子电路,具有产生多种频率的信号的功能。
本文将介绍555多谐振荡器的工作原理、电路结构和应用。
二、工作原理555多谐振荡器的工作原理基于555集成电路的特性。
555集成电路是一种定时器,具有多种工作模式,其中一种就是多谐振荡器。
555多谐振荡器的核心是一个RC网络和比较器。
RC网络由一个电阻R和一个电容C组成,用于控制振荡器的频率。
比较器用于比较电容充放电过程中的电压,从而产生方波输出。
当电路通电时,电容开始充电,并且与电阻R组成的RC网络形成一个延迟回路。
当电容充电到一定电压时,比较器检测到电压达到阈值,并将电容放电。
在电容放电过程中,电压下降到低于阈值后,比较器再次将电容充电,如此往复,形成一个周期性的方波输出。
三、电路结构555多谐振荡器的电路结构相对简单,只需要一个555集成电路、若干个电阻和电容以及适当的连接线即可。
具体而言,电路的核心是555集成电路,电阻和电容用于控制振荡器的频率。
除此之外,还可以通过添加电阻和电容来调节输出波形的占空比。
四、应用555多谐振荡器具有广泛的应用场景。
以下是几个常见的应用案例:1. 闪光灯:将555多谐振荡器的方波输出接入LED灯,即可实现可调节频率的闪光灯电路。
2. 声音发生器:通过将555多谐振荡器的方波输出接入扬声器,可以产生不同频率的声音信号。
3. 脉冲计时器:将555多谐振荡器的方波输出接入计数电路,可以实现精确的脉冲计时功能。
4. 脉冲宽度调制:通过调节555多谐振荡器的频率和占空比,可以实现脉冲宽度调制功能,广泛应用于通信和控制领域。
五、总结本文对555多谐振荡器的工作原理、电路结构和应用进行了介绍。
555多谐振荡器是一种功能强大的电子电路,可以产生多种频率的信号,具有广泛的应用前景。
希望本文能为读者提供对555多谐振荡器的基本了解,并为相关领域的应用提供参考。
555多谐振荡器的工作原理
555多谐振荡器的工作原理
555多谐振荡器是一种常见的模拟电路,用于产生高频信号。
其工作原理如下:
1. 555多谐振荡器的核心是一个集成电路芯片,内部包含比较器、放大器和稳压电路等功能模块。
2. 555芯片的引脚配置包括3个定时电阻器(R1、R2、R3),2个电容器(C1、C2)以及控制引脚(RESET、TRIGGER、THRESHOLD、OUTPUT)等。
3. 当电路上电后,引脚RESET被拉低,并且电容C1开始充电。
4. 当电容C1充满电后,比较器将控制引脚THRESHOLD的
电压变高,导致输出引脚电压由低变高。
5. 输出引脚电压的变化会导致电容C2开始充电,同时触发引
脚由高变低。
6. 当电容C2充满电后,比较器将控制引脚TRIGGER的电压
变高,导致输出引脚电压由高变低。
7. 输出引脚电压的变化又会导致电容C1开始放电,重新开始
一个新的周期。
8. 根据引脚上的电阻和电容的数值选择,可以调整多谐振荡器
的频率和占空比。
总之,555多谐振荡器通过控制引脚上的电阻和电容来实现周期性的充放电过程,从而产生高频信号。
555多谐振荡器
555多谐振荡器1. 引言555多谐振荡器是一种常用的电子元件,广泛应用于信号发生、频率调制、计时器等电路中。
本文将介绍555多谐振荡器的基本原理、工作方式以及应用场景。
2. 基本原理555多谐振荡器基于555定时器芯片,其内部包含比较器、RS触发器、放大器和电流源等部件。
通过控制电流源和外部电阻、电容的组合,可以实现不同频率的输出信号。
3. 工作方式555多谐振荡器可选择为单稳态或自由运放模式。
3.1 单稳态在单稳态模式下,555多谐振荡器仅在输入触发脉冲时才会生成一个特定宽度的输出脉冲。
在触发脉冲到来时,RS触发器的Q输出翻转,放电引脚可自动放电,并在一段时间后恢复到初始状态。
3.2 自由运放在自由运放模式下,555多谐振荡器将连续地输出一个频率可调的矩形波。
通过改变电阻和电容的值,可以改变输出波形的频率。
4. 电路搭建搭建555多谐振荡器电路需要以下元件: - 555定时器芯片 - 电阻 - 电容 - 电源具体电路搭建过程可以参考以下步骤: 1. 将555定时器芯片插入电路板中。
2. 连接合适的电阻和电容到芯片的引脚。
3. 连接电源并确保极性正确。
4. 检查电路连接是否正确。
5. 准备测试设备,如示波器,以监测输出波形。
5. 应用场景555多谐振荡器具有广泛的应用场景,下面列举几个常见的应用示例:5.1 信号发生器通过使用555多谐振荡器可以生成各种频率的信号,例如音频信号、脉冲信号等。
因此,它被广泛应用于信号发生器领域。
5.2 频率调制555多谐振荡器可用于频率调制电路中,通过改变电阻和电容的值,可以调整输出信号的频率,从而实现频率调制的功能。
5.3 计时器555多谐振荡器可以作为计时器使用。
通过选择合适的电容和电阻值,可以精确地控制输出信号的周期,实现精确计时功能。
6. 结论本文介绍了555多谐振荡器的基本原理、工作方式以及应用场景。
555多谐振荡器是一种通用的电子元件,在信号发生、频率调制和计时器等领域有着广泛的应用。
555多谐振荡器各元件的作用
555多谐振荡器各元件的作用555多谐振荡器是一种常用的集成电路,可以产生多种频率的方波信号。
它由电容、电阻和集成电路555组成。
下面将逐个介绍这些元件的作用。
1. 电容:电容是555多谐振荡器中的一个重要元件。
它的作用是存储电荷,控制电路的充放电过程。
在555多谐振荡器中,电容的充放电过程决定了方波信号的周期和频率。
通过改变电容的数值,可以调节输出信号的频率。
2. 电阻:电阻也是555多谐振荡器中的一个关键元件。
它的作用是控制电路的放电过程,限制电流的流动。
在555多谐振荡器中,电阻的数值决定了方波信号的占空比。
通过改变电阻的数值,可以调节输出信号的占空比,即高电平和低电平的时间比例。
3. 集成电路555:集成电路555是555多谐振荡器的核心元件。
它内部包含了多个比较器、RS触发器、RS锁存器以及放大器等功能模块。
通过调节集成电路内部的引脚接线,可以实现不同频率的振荡输出。
在555多谐振荡器中,电容和电阻通过连接到集成电路555的不同引脚,实现对频率和占空比的调节。
除了电容、电阻和集成电路555,还有一些其他的元件也是555多谐振荡器中的重要组成部分。
4. 电源:电源是为555多谐振荡器提供电能的装置。
它可以是直流电源或者交流电源,根据具体的应用需求来选择。
5. 输入/输出引脚:输入/输出引脚是连接555多谐振荡器与外部电路的接口。
通过这些引脚,可以控制振荡器的频率和占空比,或者将振荡器的输出信号传递给其他电路。
6. 滤波电路:为了改善555多谐振荡器输出信号的质量,通常会在输出端添加滤波电路。
滤波电路可以去除方波信号中的高频成分,使输出信号更加稳定和平滑。
总结起来,555多谐振荡器中的各个元件都起着重要的作用。
电容和电阻控制着振荡器的频率和占空比,集成电路555是振荡器的核心部件,而电源、输入/输出引脚和滤波电路则为振荡器的正常运行和信号处理提供了必要的支持。
这些元件相互协作,共同构成了一个稳定可靠的多谐振荡器。
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+tw2tww1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)Ctww1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VD1对电容C充电;当V导通时,C经VD2 ,R2和放电管V放电。
555多谐振荡器的工作原理
555多谐振荡器的工作原理集成定时器555电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,输入信号自引脚6和引脚2输入,输出信号至引脚3输出。
引脚4是复位端,当其为0,555输出低电平,平时4端开路或接Vcc。
引脚5是控制电压端,当其外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一滤波电容,以消除外界来的干扰,并确保参考电平的稳定。
当芯片内部三极管导通时,将给接于引脚7的电容提供低阻放电通路。
555定时器构成多谐振荡器。
5端口连接10nf电容,起滤波作用。
将端口6和端口2连在一起,作为输入信号Vi 的输入端。
在电路接通电源时,由于电容C1还未充电,所以Vc(即6端口和2端口)为低电平,电路输出(即3端口)为高电平。
555芯片内部的三极管截止,Vcc通过电阻(R1+R2)对电容C1充电,电路进入暂稳态。
555多谐振荡器的作用
555多谐振荡器的作用555多谐振荡器,顾名思义,是一种能够产生多个频率的振荡器。
它是电子电路中常见的元件,广泛应用于各种电子设备中。
本文将从原理、结构、工作方式、应用领域等方面详细介绍555多谐振荡器的作用。
一、原理555多谐振荡器的核心是一颗555定时器集成电路芯片。
这种芯片具有三个主要部分:比较器、RS触发器和放大器。
通过合理连接这些部分,可以实现多种不同频率的振荡输出。
二、结构555多谐振荡器的基本结构包括电源电路、555芯片、频率调节电路和输出电路。
电源电路为整个振荡器提供稳定的直流电源;555芯片是振荡器的核心部件,通过内部的比较器、RS触发器和放大器,控制振荡器的频率和占空比;频率调节电路用于调整振荡器的频率;输出电路将振荡器产生的信号输出到外部电路。
三、工作方式555多谐振荡器的工作方式可以分为自由运行振荡器和受控振荡器两种。
自由运行振荡器是最简单的振荡器模式,只需要将555芯片的引脚2和引脚6短接,然后通过调节频率调节电路中的电阻和电容,即可获得不同频率的振荡信号。
受控振荡器是根据外部输入信号来调节振荡器的频率和占空比。
通过改变引脚5和引脚6之间的电压,可以实现对振荡器频率的调节,而通过改变引脚7和引脚6之间的电压,可以实现对振荡器占空比的调节。
四、应用领域555多谐振荡器在电子领域有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域:1. 音频设备:555多谐振荡器可以产生不同频率的声音信号,因此被广泛应用于音频设备中,如音乐合成器、电子琴等。
2. 闪光灯:通过控制555多谐振荡器的频率和占空比,可以实现闪光灯的频闪效果,被广泛应用于照相机、摄像机等设备中。
3. 电子时钟:通过调节555多谐振荡器的频率,可以实现电子时钟的时间显示功能。
4. 变频器:通过控制555多谐振荡器的频率,可以实现交流电机的调速功能。
5. 无线电发射器:通过调节555多谐振荡器的频率,可以实现无线电发射器的调频功能。
555多谐振荡器的作用
555多谐振荡器的作用
多谐振荡器是一种电子电路,可以产生多个频率的信号。
而555多谐振荡器是一种基于555定时器芯片的多谐振荡电路。
它在电子领域有着广泛的应用,本文将详细介绍555多谐振荡器的作用。
首先,555多谐振荡器可以用于音频信号的产生。
通过调整电路中的元件数值可以产生不同频率的音调,从低音到高音的范围都可以被覆盖到。
这使得555多谐振荡器在音响设备、乐器电子化改造等领域得到了广泛应用。
其次,555多谐振荡器可以用于频率测量。
通过将待测信号与555多谐振荡器的频率信号进行比较,可以得到待测信号的频率信息。
这种应用在通信、电子测试仪器等领域非常常见,可以用于信号发生器、频谱分析仪等设备中。
此外,555多谐振荡器还可以用于控制系统的时序控制。
通过调整电路中的元件数值和连接方式,可以实现不同的时序控制功能。
例
如,在自动化控制系统中,可以利用555多谐振荡器产生一定的时间延迟,用于控制开关的动作时间。
除了上述应用之外,555多谐振荡器还可以用于数字系统的时钟源。
在数字电路中,时钟信号是非常重要的,它用于同步各个模块的工作,保证整个系统的正确运行。
555多谐振荡器可以提供稳定的时钟信号,从而确保数字系统的正常运行。
总结起来,555多谐振荡器是一种具有多功能的电子电路,它可以用于音频信号的产生、频率测量、时序控制和数字系统的时钟源等多个方面。
在电子领域的各个应用中,都可以看到555多谐振荡器的身影。
随着技术的不断进步,人们对555多谐振荡器的需求也越来越大,相信它将在未来的发展中发挥更加重要的作用。
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: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〕,假设使R2>>R1,那么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顿震荡,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——频率转换器:由555定时器构成的多谐振荡器中,假设定时器控制输入端〔5脚〕不经电容接地,而是外加一个可变的电压源,那么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。
NE555定时器构成的多谐振荡器
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。
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 =。
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。
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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。
由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc 上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=(R1+R2)C。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。
图1(b)所示为工作波形。
图1 555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形
图1
(1)组成施密特触发器
电路如图8-7所示,只要将脚2和6连在一起作为信号输入端,即得到施密特触发器。
图8-8画出了、Vi和Vo的波形图。
设被整形变换的电压为正弦波,其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚,得到的Vi为半波整流波形。
当Vi上升到时,Vo从高电平转换为低电平;当Vi下降到时,Vo 又从低电平转换为高电平。
回差电压:
△V=
图8-7 555构成施密特触发器图8-8 555构成施密特触发器的波形图
(2)555构成多谐振荡器
由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚
6直接相连。
电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端
放电,使电路产生振荡。
电容C在和之间充电和放电,从而在输出端得到一系列的矩形波,对应的波形如图8-5所示。
图8-4 555构成多谐振荡器图8-5 多谐振荡器的波形图输出信号的时间参数是: T=
=0.7(R1+R2)C
=0.7R2C
其中,为V C由上升到所需的时间,为电容C放电所需的时间。
555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ,但两者之和应不大于3.3MΩ。
外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性,555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。
因此,这种形式的多谐振荡器应用很广。
一般多谐振荡器的工作过程可分为以下四个阶段:
(1) 暂稳态 I(O~tl): 电容 C 充电 , 充电回路为VDD → R1 → R2 → C →地 , 充电时间常数为为τ1=(R1+R2)C, 电容 C 上的电压
uc 随时间 t 按指数规律上升 , 此阶段内输出电压 uo 稳定在高电平.
(2) 自动翻转 I(t=tl): 当电容上的电压 uc 上升到了 VDD 时 , 由于 555 定时器内 S=0,R=1, 使触发器状态Q由 1 变为 0, 由0变成 1, 输出电压 uo由高电平跳变为低电平 , 电容 C 中止充电. (3) 暂稳态Ⅱ (t1~t2): 由于此刻==1, 因此放电管 V 饱和导通 , 电容 C 放电 , 放电回路为 C → R2 →放电管V →地 , 放电时间常数τ2=R2C( 忽略 V 管的饱和电阻 ), 电容电压 uc 按指数规律下降 , 同时使输出维持在低电平上。
(4) 自动翻转Ⅱ(t=t2): 当电容上的电压 uc下降到了 VDD 时 , 由于 555 定时器内 S=1,R=0, 使触发器状态Q由0 变为 1, 由1变成0, 输出电压uo由低电平跳变到高电平 , 电容 C 中止放电.
由于=0, 放电管截止 , 电容 C 又开始充电 , 进入暂稳态 I.
以后 , 电路重复上述过程 , 电路没有稳态 , 只有两个暂稳态 , 它们交替变化 , 输出连续的矩形波脉冲信号。
四、实验元器件
LM555H(定时器)LAL-BARGRAPH(条形光柱报警) Key=Space(开关) 及一些必要的电阻、电容及相关电源
LVL_BARGRAPH 10 V
U1
LM555CM
GND
1
DIS
7
OUT3
RST
4
VCC
8
THR
6
CON
5
TRI
2
J1
Key = Space
五、实验电路图
六、设计结果
开关J1是控制多谐振荡器工作与停止,J1断开,多谐振荡器工作,反之,电路停止振荡。
且当多谐振荡器工作时,条形光柱要出现短暂报警。
七、实验总结
通过Multisim软件,不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的仿真分析功能,同时还提供了一个庞大的元、器件模型库和一整套虚拟仪表。
因此,可以很方便的实现计算机仿真和虚拟实验,与传统的实验方法相比,通过Multisim仿真可以看出,设计与实验可以同步进行,且修改电路容易,连线也比较直观。
其观察结果也比较方便。
但在做本次实验时,最开始安了一个扬声器,
但是没有发出声音,但在我将它改成条形光柱报警时,它就能够正常报警了,所以在调试电路的时候,对我们的解决问题的能力有所提高。
同时,也让我们对其理论知识有所了解和认识。
让我们对像这样的知识有了更好的认识及掌握。
八、参考文献
蒋卓勤、邓玉元主编的Multisim2001及其在电子设计中的应用西安电子科技大学出版社2003.10
阎石主编,清华大学电子学教研组编的数字电子技术基础(第五版)高等教育出版社2006.5(2009年重印)。