555定时器设计一个多谐振荡器
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555定时器功能555定时器是一种常用的集成定时器,具有多种功能,包括单稳态模式、Astable模式和Monostable模式。
下面将详细介绍这些功能。
首先,555定时器可以用作单稳态(One-shot)触发器。
在单稳态模式中,定时器在触发输入端接收到一个脉冲信号时,输出端会产生一个设定时间的高电平脉冲。
这种功能常用于延时电路,例如按键消抖、时序控制等。
通过调节外部电容和电阻的数值,可以灵活设定输出脉冲的时长。
其次,555定时器还可以用作Astable多谐振荡器。
在Astable 模式中,定时器会产生一种周期性的方波信号,其占空比可以通过调节电容和电阻的数值来调整。
这种功能常用于产生蜂鸣器声音、LED闪烁等应用。
通过改变电容和电阻的数值,可以改变方波信号的频率和占空比。
另外,555定时器还可以用作Monostable单谐振荡器。
在Monostable模式中,定时器在接收到一个触发脉冲时,输出端会产生一个固定时长的脉冲,并在时长结束后回到稳定状态。
这种功能常用于产生定长的脉冲信号,例如生成脉冲波形、测量时间间隔等。
通过调节外部电容和电阻的数值,可以设定输出脉冲的时长。
除了以上的功能,555定时器还具有其他一些特性,例如电源电压范围宽、工作温度范围广、电流消耗低等。
这些特性使得555定时器在很多领域和应用中都得到广泛应用。
总结起来,555定时器具有多种功能,包括单稳态模式、Astable模式和Monostable模式。
它们可以用于产生延时信号、定时脉冲、方波信号等。
这种集成定时器具有灵活性、可靠性和易用性,适用于各种电子电路设计。
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定时器产生正弦波电路
555定时器本身无法直接产生正弦波,但可以通过一些电路设计实现这一目标。
以下是使用555定时器产生正弦波的一种方法:
1.由555定时器组成的多谐振荡器产生方波。
当电容C1被充电时,2和6引脚的电压都上升,此时二极管D1导通,接通+12V电源后,电容C1被充电,Vc上升,当Vc上升到2Vcc/3时,触发器被复位,同时放电BJT T导通,此时输出电平Vo为低电平,电容C1通过R2和T放电,使Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时,触发器又被置位,Vo翻转为高电平。
2.然后,通过积分电路将方波转化为三角波。
3.最后,使用另一个积分器将三角波进一步转化为正弦波。
请注意,这种方法产生的正弦波可能并不完美,可能需要进行一些调整和优化以达到所需的效果。
同时,电路的具体设计和元件参数的选择也会影响到最终产生的正弦波的质量。
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)。
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——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23ccV,加在同相输入端,比较器的参考电压为ccV,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13cc V 时,输出由0翻转为1,这时,触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间,定时器输出为高电平1。
时刻,上升到23cc V ,比较器的输出由1变为0,这时,,触发器复0,定时器输出。
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。