应用举例爆光定时器PPT学习教案.pptx

【555定时器构成的多谐振荡器】 555定时器是一种广泛应用的集成电路，它可以被配置成多种类型的电路，其中最常见的是多谐振荡器。多谐振荡器是一种没有稳定状态的电路，它能自动生成周期性的矩形脉冲或方波，不需要外部触发脉冲。这种特性使得555定时器在许多电子设备中用于产生时钟信号、计时或触发事件。 1. **电路结构** - 555定时器有三个阈值电压端：VTR (Trigger)、VTH (Threshold) 和 VCO (Control Voltage)。 - 在正常工作状态下，VCO通过一个电容接地，起到滤波的作用。 - VTR和VTH通过定时电容C接地，并通过电阻R2与三极管集电极相连。输出端VO'通过上拉电阻R1连接到电源VCC。 - R1、R2和C共同构成了定时元件，决定了振荡器的频率。 2. **工作原理** - 当电源刚接通，电容C通过R1和R2充电。当电容两端的电压VC达到2/3VCC时，VTH高于2/3VCC，VTR高于1/3VCC，三极管导通，电容开始通过R2放电。 - 当VC放电至1/3VCC时，VTR和VTH都低于各自的阈值，电路再次开始充电过程，形成振荡。 - 振荡器的输出端VO会得到一个连续的方波信号，其频率取决于R1、R2和C的值。 3. **暂态宽度TW1和TW2** - TW1是电容充电的暂态时间，从1/3VCC到2/3VCC，可以通过公式TW1 = 0.7(R1+2R2)C计算。 - TW2是电容放电的暂态时间，从2/3VCC到1/3VCC，可以通过公式TW2 = 0.7R2C计算。 - 电路的总周期T = TW1 + TW2，可以通过调整R和C的值来改变振荡频率。 4. **占空比调整** - 在多谐振荡器中，占空比是脉冲宽度与周期的比值，一般情况下是固定的。 - 为了实现占空比可调，可以采用如图所示的电路，其中充电时只与R1有关，放电时只与R2有关，通过可调电位器RW可以改变占空比而不影响总周期T。 5. **应用实例** - **电子琴电路**：不同琴键开关S1~S8对应不同电阻，接入振荡器，产生不同频率的振荡，模拟出不同音阶的声音。 - **模拟声响电路**：两个多谐振荡器A和B，A的输出控制B的复位端，当A输出高电平时，B振荡，产生间歇声响信号。通过调整定时元件，可以模拟出警笛、救护车等特殊声音效果。 555定时器因其灵活性和多功能性在电子设计中被广泛使用，尤其在教育和实验环境中，它是一个理想的工具，帮助学生理解和掌握电子电路的基本原理和应用。通过构建和分析555定时器的多谐振荡器，可以深入理解数字电子学的基础概念，以及电路如何产生和控制时间序列信号。