定时器构成的多谐振荡器
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
定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日目录一、课程设计目的描述及要求 (2)二、设计总框图 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、元件型号芯片介绍 (4)五、系统总体电路图 (6)六、调试步骤和测试结果 (7)七、总结 (7)1.课程设计目的：设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下： 1．准确计时，计数分辨率为1S 。
2．秒表由2位数码管显示，计时周期为60S ，显示满刻度为59S 。
3.课程设计报告内容根据设计任务要求，电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分：脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器，计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
（1） 总方框图3.各单元电路的设计方案及原理说明3.1 秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器如图1—1（a ）所示，图中NE555外引线排列如图1—1（b ）所示。
其中1脚是电路地GND ；8脚是正电源端Ucc ，工作电压范围为5~18V ；2脚是低触发端TR ；3脚是输出端OUT ；4脚是主复位端R ；5脚是控制电压端Uc ；6脚是高触发端TH ；7脚放电端DISC 。
R1、R2和C 为定时电阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。
秒脉冲（脉冲信号发生器） →计数器（倒计时器）（个位）→ 译码器时间显示器（数码管）→ 时间显示器（数码管）译码器计数器（倒计时器）（十位）→→↓TH Uc集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、非门和或门构成。
其组成如图所示，其中 74LS192是上升沿触发，CPU 为加计数时钟输入端；CPD 为减计数时钟输入端；LD 为异步预置端，低有效；CR 为异步清零端，高有效；CO 为进位输出端，当1001后输出低电平；BO 为借位输出端，当0000后输出低电平；D3D2D1D0为数据预置端；Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
由555定时器构成的多谐振荡器
由555定时器构成的多谐振荡器介绍多谐振荡器是一种能够产生多种频率输出的电路。
555定时器是一种经典的集成电路，它被广泛应用于定时、脉冲和振荡等电路中。
本文将介绍由555定时器构成的多谐振荡器的原理和工作方式。
原理多谐振荡器利用了555定时器的特殊功能和结构。
555定时器是一种8引脚的集成电路，通过控制引脚的电压来实现不同的功能。
其中，引脚1（GND）和引脚8（Vcc）分别是地（Ground）和电源（Power）引脚，引脚4（Reset）是重置引脚，引脚5（Control）是控制引脚，引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）是比较器的输入引脚，引脚3（Out）是输出引脚。
在多谐振荡器中，我们使用555定时器的比较器和比较器的输入引脚来实现不同频率的输出。
具体来说，我们通过控制电压在引脚5（Control）上的变化来改变555定时器的工作方式和输出频率。
通过调整控制引脚的电压，我们可以改变比较器的输出电平，从而控制555定时器的触发和重置行为，进而改变输出波形的频率。
构成由555定时器构成的多谐振荡器一般包括以下几个基本组成部分： 1. 555定时器：作为核心部件，控制多谐振荡器的工作以及输出频率的调节。
2. 电容器：用于控制振荡器的时间常数，进而影响输出频率。
3. 电阻器：用于控制电容器充电和放电的速度，从而进一步调节输出频率。
4. 比较器的输入引脚：通过改变引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）的电压，控制555定时器的触发和重置行为，改变输出频率。
5. 输出引脚：通过连接外部电路或元件，实现多种不同频率的输出。
工作方式多谐振荡器的工作方式如下： 1. 当电源接通时，555定时器的引脚5（Control）和引脚6（Threshold）的电压均为高电平。
2. 由于引脚5上的高电平，555定时器工作于稳态触发器模式，输出引脚保持低电平。
3. 当输出引脚为低电平时，通过电容器和电阻器进行充电。
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。
【实验】555定时器构成的多谐振荡器
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。
数字电路实验（06）555定时器及其应用：多谐振荡器
数字电路实验（06）555定时器及其应⽤：多谐振荡器⼀.实验要求1.1.实验⽬的1. 熟悉多谐振荡器的实现流程；2. 掌握555定时器的使⽤⽅法；3. 掌握泰克⽰波器TBS1102的使⽤。
1.2.实验器材1. VCC2. Ground3. 普通电阻4. 普通电容5. 555定时器6. 泰克⽰波器TBS11021.3.实验原理555时基电路是⼀种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同⼀硅⽚上的组合集成电路。
555定时器构成的多谐振荡器能⾃⾏产⽣矩形脉冲的输出，是脉冲产⽣（形成）电路，它是⼀种⽆稳电路。
1. 多谐振荡器电路组成在电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，电容电压Vc=0V，所以555定时器的输出状态为1，输出Vo为⾼电平。
同时，集电极输出端对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进⼊暂稳态I。
当电容电压Vc充到2/3Vcc时，输出Vo为低电平，同时集电极输出对地短路，电容电压随之通过集电极输出端放电，电路进⼊暂稳态II。
此后，电路周⽽复始地产⽣周期性的输出脉冲。
2. 振荡频率的估算电容充电时间T1。
电容充电时，时间常数τ1=(R1+R2)C，起始值Vc(0+)=1/3Vcc，最终值Vc(∞)= Vcc，转换值Vc(T1)=2/3Vcc，带⼊过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：电容放电时间T2。
电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值Vc(0+)=2/3Vcc，终值Vc(∞)= 0，转换值Vc(T2)=1/3Vcc，代⼊RC过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：T2=0.7R2C电路振荡周期T，计算公式为：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C电路振荡频率f，计算公式为：输出波形占空⽐q=T1/T，即脉冲宽度与脉冲周期之⽐，称为占空⽐。
计算公式为：q= T1/T=0.7(R1+R2)C/(0.7(R1+2R2)C)=( R1+R2)/( R1+2R2)⽤555定时器构成多谐振荡器的原理图如图1所⽰。
电工电子技术2 期末考试复习资料
一、选择题。
1、由555集成定时器构成的多谐振荡器的功能是（ ）。
（a ）输出一定频率的矩形波（b ）将变化缓慢的信号变为矩形波（c ）输出一定频率的正弦波2、自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置，此装置之所以能输出信号是因为（ ）。
（a ）有外加输入信号 （b ）满足了自激振荡条件（c ）先施加输入信号激励振荡起来，后去掉输入信号3、整流电路中，设整流电流平均值为I o ，则流过每只二极管的电流平均值I D =I o的电路是（ ）。
（a ）单相桥式整流电路 （b ）单相半波整流电路 （c ）单相全波整流电路4、在二极管桥式整流电容滤波电路中，若有一个二极管接反，将造成（ ）。
（a ）半波整流 （b ）短路、损坏元件 （c ）断路、不能工作5、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是（ ）。
（a ）时序电路只能计数，而组合电路只能寄存（b ）时序电路没有记忆功能，组合电路则有（c ）时序电路具有记忆功能，组合电路则没有6、振荡器之所以能获得单一频率的正弦波输出电压，是依靠了振荡器中的（ ）。
（a ）选频环节 （b ）正反馈环节 （c ）基本放大电路环节7、N 型半导体的多数载流子是电子，因此它应（ ）。
（a ）带负电 （b ）带正电 （c ）不带电8、仅具有置“0”和置“1”功能的触发器是（ ）。
（a ）基本RS 触发器 （b ）可控RS 触发器 （c ）D 触发器 （d ）JK 触发器9、已知逻辑状态表如下，则输出Y 的逻辑式为（ ）。
（a ）BC A Y += （b ）BC A Y += （c ）C B A Y +=10（a ）集电极 （b ）发射极 （c ）基极11、一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A u ，反馈系数为F ，能够稳定振荡的幅值条件是（ ）。
（a ）1u >F A （b ）1u <F A （c ）1u =F A12、半导体二极管的主要特点是具有（ ）。
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定时器构成的多谐振荡
器
Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。
“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。
在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
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≈(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈。
因此，振荡周期T=T1+T2=(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。
外加电压越大，振荡器输出脉冲周期越大，即频率越低；外加电压越小，振荡器输出脉冲周期越小，即频率越高。
这样，多谐振荡器就实现了将输入电压大小转换成输出频率高低的电压—频率转换器的功能。