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案例介紹:在模擬聲響電路中555多諧振蕩器發揮的作用

發布時間:2010-11-10 瀏覽次數:452

555構成多諧振蕩器工作可靠,調節方便,在信號產生、工業控製、電源變換、仿聲等領域獲得了廣泛的應用,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用
    模擬聲響電路能發出各種模擬聲響,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、爆炸等現代文明所製造的聲響效果。因而模擬聲集成電路被廣泛應用於電子玩具、儀器儀表、保安警示等領域。文中介紹由555多諧振蕩器組成模擬聲集成電路的應用實例,具有結構簡單清晰、擴展方便、靈活易變等優點。實現時隻要配置適當的阻容元件和接線即可,稍作改動就可實現不同的模擬聲響,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的複位端4腳。通過R4接地,因而555處於複位狀態,揚聲器不發聲。當按下AN後,電源通過二極管D1使得555的複位端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,發出“叮”聲。當鬆開按扭時,電容C1上的電壓繼續維持高電平,振蕩器繼續振蕩,但此時R1已經接入定時電路,所以振蕩頻率較低,發出“咚”聲。同時C1通過R4放電,當C1上電壓下降到低電平時,555又被複位,振蕩器停振,揚聲器停止發聲。

 


    (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。由於低頻振蕩器A的輸出接高頻振蕩器B的複位端,故隻有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定時器是一種中規模集成電路,它使用靈活、方便,被廣泛應用於脈衝的產生、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用,說明在實際生產中,隻要將其各個功能加以綜合應用,便可得到許多實用電路。
關鍵詞: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觸發器、1個放電管和輸出驅動反相器組成。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的電阻串聯起來構成分壓器(555芯片也因此而得名),為比較器C1和C2提供參考電壓。當電壓控製輸入端5腳Vc0懸空時,如圖1所示, 。電壓控製端5腳處如果另加控製電壓Vc0,則可改變C1,C2的參考電壓, 。工作中不使用控製端時,一般通過一個0.01μF的電容接地,以旁路高頻幹擾。
    (3)基本RS觸發器。
    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的直接複位端,當 =0時,使 。
    (4)晶體管開關(放電管)。
    晶體管TD構成開關,其狀態受端控製。時,晶體管截止;而=l時,晶體管導通。
    (5)輸出緩衝器。
    輸出緩衝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、單穩態觸發器和施密特觸發器等脈衝產生和整形電路。這些電路在工業控製、定時、仿聲、電子樂器、防盜報警等方麵有著廣泛的應用。
多諧振蕩器是555應用的基本電路,是指電路沒有穩定狀態(即方波發生器),隻有兩個暫穩態,其功能是產生一定頻率和幅度的矩形波信號,其輸出狀態不斷在“1”和“0”之間變換。
如圖4所示,在加電狀態下,由於電容C上電壓不能突變,故555芯片處於置位狀態,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變為l,TD截止,Vcc又經R1和R2對C充電。如此重複上述過程,在輸出端u0產生了連續的矩形脈衝,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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