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案例介紹:在模擬聲響電路中555多諧振蕩器發(fā)揮的作用

更新時間:2010-11-10 瀏覽次數(shù):1612

555構(gòu)成多諧振蕩器工作可靠,調(diào)節(jié)方便,在信號產(chǎn)生、工業(yè)控制、電源變換、仿聲等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,但其振蕩頻率不能太高,一般不超過幾百千赫茲;且其頻率穩(wěn)定性較差,易受電源波動、溫度變化等影響。

3 555多諧振蕩器在模擬聲響電路中的應(yīng)用
    模擬聲響電路能發(fā)出各種模擬聲響,如各種樂器聲、動物嗚叫聲、流水、刮風、下雨等自然界的聲響和車船、飛機、槍炮、爆炸等現(xiàn)代文明所制造的聲響效果。因而模擬聲集成電路被廣泛應(yīng)用于電子玩具、儀器儀表、保安警示等領(lǐng)域。文中介紹由555多諧振蕩器組成模擬聲集成電路的應(yīng)用實例,具有結(jié)構(gòu)簡單清晰、擴展方便、靈活易變等優(yōu)點。實現(xiàn)時只要配置適當?shù)淖枞菰徒泳€即可,稍作改動就可實現(xiàn)不同的模擬聲響,具有較高的性價比。
    (1)“叮咚”門鈴聲響電路。
    如圖6所示,555定時器與R1,R2,R3和C2組成多諧振蕩器。按鈕AN未按下時,555的復(fù)位端4腳。通過R4接地,因而555處于復(fù)位狀態(tài),揚聲器不發(fā)聲。當按下AN后,電源通過二極管D1使得555的復(fù)位端4腳為高電平,振蕩器起振。因為R1被短路,所以振蕩頻率較高,發(fā)出“叮”聲。當松開按扭時,電容C1上的電壓繼續(xù)維持高電平,振蕩器繼續(xù)振蕩,但此時R1已經(jīng)接入定時電路,所以振蕩頻率較低,發(fā)出“咚”聲。同時C1通過R4放電,當C1上電壓下降到低電平時,555又被復(fù)位,振蕩器停振,揚聲器停止發(fā)聲。

 


    (2)間歇聲響電路。
    如圖7所示,A和B兩個555電路均為多諧振蕩器。適當選擇定時元件,使fA=1Hz,fB=1kHz。由于低頻振蕩器A的輸出接高頻振蕩器B的復(fù)位端,故只有u01輸出為高電平時,B振蕩器才振蕩,u01輸出為0時,B停止振蕩,使揚聲器發(fā)出l kHz“嗚嗚”的間歇聲響。工作波形,如圖8所示
 

555定時器是一種中規(guī)模集成電路,它使用靈活、方便,被廣泛應(yīng)用于脈沖的產(chǎn)生、整形、定時和延遲等電路中。文中介紹了555定時器及其邏輯功能,以及由其構(gòu)成的多諧振蕩器的工作原理,通過舉例論述了555多諧振蕩器在模擬聲響電路中的應(yīng)用,說明在實際生產(chǎn)中,只要將其各個功能加以綜合應(yīng)用,便可得到許多實用電路。
關(guān)鍵詞:555定時器;多諧振蕩器;模擬聲響電路


1 555芯片簡介
    555是一個8腳集成芯片,主要由分壓器、2個高精度電壓比較器、1個基本RS觸發(fā)器、1個放電管和輸出驅(qū)動反相器組成。其電路組成,如圖1所示,符號如圖2所示,功能表,如表1所示。

 

    (2)分壓器。
    3個阻值均為5kΩ的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器(555芯片也因此而得名),為比較器C1和C2提供參考電壓。當電壓控制輸入端5腳Vc0懸空時,如圖1所示, 。電壓控制端5腳處如果另加控制電壓Vc0,則可改變C1,C2的參考電壓, 。工作中不使用控制端時,一般通過一個0.01μF的電容接地,以旁路高頻干擾。
    (3)基本RS觸發(fā)器。
    由兩個與非門組成,具有置O,置1,保持的功能。 是可從外部進行置O的直接復(fù)位端,當 =0時,使 。
    (4)晶體管開關(guān)(放電管)。
    晶體管TD構(gòu)成開關(guān),其狀態(tài)受端控制。時,晶體管截止;而=l時,晶體管導(dǎo)通。
    (5)輸出緩沖器。
    輸出緩沖器就是接在輸出端的反相器G,其作用是提高定時器的帶負載能力和隔離負載對定時器的影響。

2 用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器
    用555定時器可方便地組成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生和整形電路。這些電路在工業(yè)控制、定時、仿聲、電子樂器、防盜報警等方面有著廣泛的應(yīng)用。
多諧振蕩器是555應(yīng)用的基本電路,是指電路沒有穩(wěn)定狀態(tài)(即方波發(fā)生器),只有兩個暫穩(wěn)態(tài),其功能是產(chǎn)生一定頻率和幅度的矩形波信號,其輸出狀態(tài)不斷在“1”和“0”之間變換。
如圖4所示,在加電狀態(tài)下,由于電容C上電壓不能突變,故555芯片處于置位狀態(tài),u。=1,放電管TD截止(7腳與地斷開),Vcc通過R1,R2對電容C進行充電,當uc上升到時,u0=0,TD導(dǎo)通,電容C端電壓通過R2和放電管TD對地進行放電,uc下降。當uc下降到時,u0又由0變?yōu)閘,TD截止,Vcc又經(jīng)R1和R2對C充電。如此重復(fù)上述過程,在輸出端u0產(chǎn)生了連續(xù)的矩形脈沖,如圖5所示。其中,R1,R2和C是定時元件,它們決定了電路的充放電時間。
    其中,Tl≈0.7(Rl+R2)C,T2≈0.7R2C。


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