占空比可调的多谐振荡器电路
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
电路中的多谐振荡器
电路中的多谐振荡器在电子学领域中，振荡器（Oscillator）是一种能够产生连续振荡信号的电路装置。
它是许多电子设备的核心组成部分，例如无线电收发器、时钟电路和音频发生器等。
在振荡器中，多谐振荡器（Multivibrator）是一种特殊类型的振荡器，它能够产生多个频率不同的输出信号。
多谐振荡器由至少两个元件组成，其中最常见的是双稳态（Bistable）振荡器。
双稳态振荡器由两个互补输出的非线性元件组成，例如晶体管、集成电路或其他电子组件。
这两个互补输出在一个固定的时间间隔内交替地切换，从而产生不同频率的振荡信号。
多谐振荡器有许多不同的类型和应用。
其中最常见的类型是双稳态振荡器的两种形式：正弦振荡器（Sine Wave Oscillator）和方波振荡器（Square Wave Oscillator）。
正弦振荡器是一种产生正弦波输出的多谐振荡器。
它常用于无线电收发器中的本地振荡器，以及音频发生器中产生音频信号。
常见的正弦振荡器包括皮尔逊振荡器（Pearson Oscillator）和科尔普接口（Colpitts Oscillator）。
方波振荡器是一种产生方波输出的多谐振荡器。
方波是一种矩形波形信号，其周期相对较短，而高电平和低电平的持续时间相等。
方波振荡器广泛应用于数字电路、时钟电路和计算机系统中。
最常见的方波振荡器包括皮尔逊振荡器和斯宾格勒（Schmitt）触发器。
无论是正弦振荡器还是方波振荡器，其核心原理都是通过正反馈（Positive Feedback）来实现自激振荡。
正反馈使得一部分输出信号经过放大后再次输入到电路中，从而维持振荡信号的频率和振幅。
同时，振荡器中的谐振电路（Resonant Circuit）也对振荡信号的频率起到重要作用。
谐振电路通常由电感和电容器组成，通过调节电感和电容器的数值可以改变振荡器的频率。
一些多谐振荡器还采用了复杂的电路拓扑结构，如双滤波器振荡器（Twin-T Oscillator）和莫斯特（Moog）滤波器等。
NE555电路应用带占空比和频率独立调节电路
555内部电原理图我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
方便大家识别、分析555电路。
下面将分别介绍单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
他们的输入端的形路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
（图3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
双稳类电路这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。
555双稳电路可分成2种。
见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。
单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2输入。
见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2电路。
的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。
这是双稳工作方式的结构特点。
2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直无稳类电路第三类是无稳工作方式。
多谐振荡器电路的工作原理
多谐振荡器电路的工作原理
答案：
多谐振荡器是一种自激振荡电路，它能够产生矩形波，也称为方波发生器。
这种电路的工作原理基于深度正反馈和阻容耦合，通过使两个电子器件（如晶体管）交替导通与截止，从而自激产生方波输出。
多谐振荡器没有稳态，只有两个瞬态状态，这些状态由电路自行转换，无需外加输入信号。
当电源接通后，电路就能自动地产生矩形脉冲，这些脉冲含有丰富的高次谐波分量。
多谐振荡器的基本结构包括放大器、反馈网络和滤波器等部分。
当放大器的输出信号通过反馈网络返回到输入端口时，在适当条件下会发生自激振荡，并在滤波器的作用下产生多个频率的振荡信号。
此外，多谐振荡器的输出波形近似于方波，因此也称之为方波发生器。
由于方波是由许多不同频率的正弦波所组成，因此得名“多谐”。
在具体的工作过程中，例如在简易电子琴电路中，接通电源瞬间，电容C1来不及充电，其两端电压为低电平。
这时，电源通过R1对电容C1充电，使电压按指数规律上升。
当电压上升到一定值时，电路进入第一暂稳态。
随后，电容C1通过电阻R2和放电管放电，电路进入第二暂稳态。
这个过程不断重复，电路在两个暂稳态之间来回翻转，输出矩形波。
多谐振荡器的振荡频率取决于电阻和电容的数值。
电阻与电容的乘积越大，电容放电时间越长，振荡频率越低；反之，振荡频率会变高。
这种电路在脉冲技术中有着广泛的应用，如数字计算、信息传输和系统测试等。
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
4 8 7
Vcc
555
R2
6 2 1 5
3
VO
C
0.01μF
三极管开路输出VO′通过上拉电阻R1与电源VCC接在一起 R1、R2和C都是定时元件
2、工作原理 VCC 假设：刚一通电VC=0 4 8 V 5K G R VTH VTR 0 都小为1 TD止 VR 5 Q R R +C 6 & V G 电容C充电 5K 2 0 VC V VR +C S & 1 3 Q 随着VC VTR、VTH VO G C 7 5K V 当：VC电压充至2/3VCC以前 T R 1 VTR>1/3VCC 一小一大是保持。 VC VCC VTH<2/3VCC 2/3VCC 当：VC电压充至≥2/3VCC 1/3VCC 0 t VTH>2/3VCC 都大为0 TD导 VO VTR>1/3VCC 电容上的电压经TD放电 t 当：VC电压放至≤1/3VCC时： TD止，电路又重新开始充、放电过 VTH<2/3VCC 都小为1 程。如此不断重复形成振荡，在VO VTR<1/3VCC 端得到连续方波。
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
P307
TW 1 0.7 R1C R1 输出方波占空比 q T 0.7( R1 R2 )C R1 R2 R1 q 50% 如果取R1=R2,VO输出为对称方波。 R1 R2 ★ 多谐振荡器应用举例 1、电子琴电路 S1~S8代表八个琴键开关，按下不同的琴键时，振荡器 接入不同的电阻，电路产生不同的振荡频率。
★ 电路输出周期：
T = tw1+ tw2 = 0.7(R1+2R2)C
占空比可调电路
占空比可调电路一、引言占空比可调电路是一种常见的电路，它可以通过改变输入信号的占空比来控制输出信号的幅值和频率。
这种电路在工业控制、电力电子、通信等领域都有广泛应用。
二、占空比可调电路的基本原理占空比可调电路是由一个周期性信号源和一个开关管组成的。
当开关管导通时，周期性信号源的输出被传递到负载上；当开关管截止时，负载断开与周期性信号源之间的连接。
因此，在不同占空比下，输出信号的幅值和频率都会发生变化。
三、占空比可调电路的分类根据开关管类型，占空比可调电路可以分为晶闸管型和场效应管型两类。
晶闸管型：晶闸管型占空比可调电路主要由晶闸管、反并联二极管和控制触发器组成。
其中控制触发器可以通过改变触发脉冲宽度来实现对晶闸管导通时间的控制。
场效应管型：场效应管型占空比可调电路主要由MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和反并联二极管组成。
其中MOSFET的导通时间可以通过改变控制信号的电压来控制。
四、占空比可调电路的应用占空比可调电路在工业控制、电力电子、通信等领域都有广泛应用。
1. 工业控制：占空比可调电路可以用于变频器、直流调速器等设备中，实现对电机转速的控制。
2. 电力电子：占空比可调电路可以用于开关电源、逆变器等设备中，实现对输出功率的控制。
3. 通信：占空比可调电路可以用于数字信号处理中，实现对数字信号的采样和重构。
五、占空比可调电路的优缺点优点：1. 可以实现对输出信号幅值和频率的精确控制。
2. 可以通过改变输入信号的占空比来实现输出信号的幅值和频率调节。
3. 适用范围广泛，可以应用于工业控制、电力电子和通信等领域。
缺点：1. 开关管导通时会产生较大的开关损耗，并且会产生较大的EMI（Electromagnetic Interference）噪声。
2. 需要精密的控制电路，因此成本较高。
六、结论占空比可调电路是一种常见的电路，它可以通过改变输入信号的占空比来控制输出信号的幅值和频率。
该电路适用范围广泛，在工业控制、电力电子和通信等领域都有广泛应用。
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
因 此 使 扬 声 器 发 出 1KHZ 的 间歇声响信号。
VO1 VO2
通过这个例子可以作 出警笛、救护等声音效果。
精品课件
而且占空比是固定不变的。 占空比：脉冲宽度与周期之比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q TW 1 R1 R2
改变R1或改变R2都会引起周期T的改变。 T
R1 2R2
在实际应用中常常需要频率固定而占空比可调。
占空比可调多谐振荡器电路
电路特点：
R1
电容C的充、放电通路分别用二极管D1和
D2隔离。RW为可调电位器。
R2
★ 充电时，只和R1有关， tW10.7R1C
随V C 着 V T、 RV TH 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
C
7
5K
VR2 +- C2 S 5K
G1 Q
& &Q
G2
V
' O
TD
R
当：VVVCTT电RH><12压//33充VVCC至CC ≥一2/小3V一CC大是保持21。//33VVVCCCCC
爆光时间为1.1RC,爆光时间到自动恢复为初始状态。
要改变爆光时间，只要改变R、C值即可。
精品课件
★ 用555定时器构成多谐振荡器
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需 外加触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波。
用途：主要用于产生各种方波或时间脉冲。
占空比可调的多谐振荡器工作原理
占空比可调的多谐振荡器工作原理
占空比可调的多谐振荡器是一种能够产生多种频率输出信号的电路。
其工作原理是通过对输入信号的周期进行调节，来改变输出信号的频率。
具体来说，该电路包含一个可调节的占空比信号源和一个多谐振荡器。
占空比信号源可以是一个可变的脉冲宽度调制器(PWM)，也可以是一个可变的电压控制脉冲发生器(VCO)。
当输入信号经过占空比信号源后，输出的信号就会受到占空比的影响，并随着占空比的变化而改变其频率。
多谐振荡器则是由多个谐振电路组成的电路。
每一个谐振电路都是一个带有特定频率的滤波器，只允许该频率的信号通过。
当多个谐振电路在一起工作时，输出信号就会是由多个频率组成的多个谐波信号的叠加。
因此，通过对占空比进行调节，可以改变输出信号的频率，从而实现多种频率输出信号。
这种电路常用于音频合成器、音序器、数字信号处理等领域。
- 1 -。
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电压控制端
(8)
5k Ω
（2）两个电压比较器 C1和C2。
CO (5) TH (6)
高电平触发端
C1
5k Ω
v+
v－
C1
vO
TR (2)
C2
RD 复位，低电平有效
(4)
R&
& S
G
&
1 (3)
v
低电平触发端
电压比较器的功能：
5k Ω
v+> v-，vO=1
vO, (7)
T
v+< v-，vO=0
放电端
(1)
7.3施密特触发器
7.3.1用555定时器构成的施密特触发器 7.3.2 集成施密特触发器 7.3.3 施密特触发器的应用举例
退出
7.3 施密特触发器
施密特触发器——具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的 电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
7.3.1 用555定时器构成的施密特触发器
1. 电路组成及工作原理
1. 用作接口电路——将缓慢变化的输入信号，转换成为符合 TTL系统要求的脉冲波形。
正弦 波振荡 器
1 VO
2. 用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
2/3VCC 1/3VCC
vI 下 降 过 程 中 ， vO 由 低 电 平
t
VOL跳变到高电平VOH时，所对 vO1
应的输入电压值。VT—=1 /3VCC。
（3）回差电压ΔVT
ΔVT= VT+－VT—=1 /3VCC
t
(8)
5k Ω
VCC
(4)
2/3VCC
(6)
R& C1
VI
vI
VCC2
TH
5k Ω
（3）基本RS触发器，
（4）放电三极管T及缓冲器G。
VCC 电源
RD 复位，低电平有效
电路符号
(8)
(4)
5k Ω
电压控制端
VCC
vIC
8 5
RD 4
CO (5) TH (6)
R& C1
TH
6
TR
2
v,O 7
高电平触发端
555 3 vO
TR (2)
低电平触发端 1
5k Ω
C2
5k Ω
& S
vO, (7)
C11
5kΩ
TR (2)
C12
RD
(4)
R&
& S
5kΩ
vO, (7)
T
10
&
01
01
G 1 (3)
v
(1)Leabharlann ①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。
学习内容
通过这一单元的学习，主要掌握如下知识：
➢多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的工作 原理。 ➢能够运用555电路设计多谐振荡器、单稳态电路 和施密特触发器。
7.1 概述
1．常见脉冲波形 :
2．常用的脉冲参数 :
7.2 集成555定时器
4.5～16V 1．555定时器的电路结构
电压 控制端
VCC
VCC2
vI
VCC RD
R 2/3VCC
8
4
vIC 5
7
1/3VCC
vO 2
t
TR
6
vI
TR
555 3
2
v vO1 O1
1
t
(8)
5k Ω
vI
VCC2
2/3VCC
(6)
C1
TR
5k Ω
1/3VCC
(2)
C2
TR
R1
5k Ω
vO2
(7)
放电端
(1)
VCC
(4)
R&
& S
T
VI
VO
电路符号
G
&
1 (3)
1/3VCC
(2)
C2
TR
& S
R1
vO2
5k Ω
(7)
T
放电端
G
&
1 (3)
vO1
vO1
(1)
VCC
VCC 2
vO1
VCC
RD
R
8
4
vIC 5
7
vO 2
TH
6
vI
TR 2 555 3
vO 1
1
vO2
VCC2
VO
电路符号
t t
7.3.2 集成施密特触发器
1. CMOS集成施密特触发器CC40106 2. TTL集成施密特触发器74LS14
CO TH
高电平 触发端 TR
低电平 触发端
+VCC 8
5kΩ
5
+ C1
－
6
5kΩ
2
+
－ 5kΩ C2
1
R 4
G1 Q
&
G2 &Q
复位端 低电平有效
G3
&
3 uO
7D T
放电端
7.2 集成555定时器
一、555定时器的电路结构
由以下几部分组成：
VCC 电源
（ 1 ） 三 个 5k 电 阻 组
成的分压器。
＜2VCC/3 ＜VCC/3
VCC
(8)
RD
(4)
5k Ω
CO (5) TH (6)
1
R& C1
5k Ω
0
&
TR (2)
S C2
0 1&
1
G 1 (3)
v
5k Ω
①R=0时v，O, Q(7=) 1，uo=0，TT饱和导通。 ②Q=R1=、1、Q=U0T，H＞u(1o)2=V0，CC/T3饱、和UT导R＞通V。CC/3时，C1=0、C2=1，
③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 ④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0， Q=0、Q=1，uo=1，T截止。
2．工作原理
想一想：555电路的主要功能是什么，放电端如果并联在充放电 回路上的电容两端可能会出现什么现象？
TR (2)
C2
1
RD
(4)
R&
& S
1
&
0
5k Ω
vO, (7)
T
(1)
0
G 1 (3)
v
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
＜2VCC/3 ＞VCC/3
VCC
(8)
5kΩ
CO (5) TH (6)
T
G
&
1 (3)
v
放电端
(1)
VCC
(8)
RD 0
(4)
CO (5) TH (6)
5kΩ
C1
5k Ω
TR (2)
C2
R& &
S
0
1 G
&
1 (3)
v
5k Ω
vO, (7)
T
(1)
①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。
＞2VCC/3 ＞VCC/3
VCC
(8)
CO (5) TH (6)
5kΩ
0
C1
5kΩ
vO1
2. 电压滞回特性和主要参数 Vo
（1）电压滞回特性 （2）主要静态参数
VOH
传输特性
（a）上限阈值电压VT+
ΔVT
vI上升过程中，输出电压vO由 高 电 平 VOH 跳 变 到 低 电 平 VOL 时 ，
所 对 应 的 输 入 电 压 值 。 vI
VOL
0
1/3VCC 2/3VCC
Vi
VT+=2/3VCC。 （b）下限阈值电压VT —
1A 1 1Y 2
2A 3 2Y 4
3A 5 3Y 6 VSS 7
CC40106
14 VDD
13
6A
12
6Y
11 5A 10 5Y
9 4A 8 4Y
1A 1 1Y 2
2A 3 2Y 4
3A 5 3Y 6
GND 7
14 VCC
13
6A
12
6Y 11 5A 10 5Y 9 4A 8 4Y
74LS14
7.3.3 施密特触发器的应用举例