555电路产生不同波形有哪些_555定时器产生三种波形介绍

555定时器概述 555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器与多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中得到了应用。
555定时器电路的组成 图为555集成定时器555定时器的电气原理图和电路符号,其由五个部分组成:
(1)由三个阻值为5kω的电阻组成的分压器;
(2)两个电压比较器c1和c2
v+>v-,vo=1;
v+<v-,vo=0
(3)基本rs触发器;
(4)放电三极管t及缓冲器g
555定时器组成单稳态触发器
1.外触发(高触发置0端th)置0→
通过电容c的充放电使低触发置1端tr有效→自动返回稳态1得到负脉冲
2,外触发器(低触发置1端tr)置1→
通过电容c的充放电使高触发置0端th有效→自动返回稳态0得到正脉冲。
ui=tr,v的集电极通过电阻r接vcc,通过电容c接地。r和c为定时元件。
555定时器产生的三种波形 1、方波的产生 有555定时器构成多谐振动器产生方波(如下图)
当电容c2被充电时,2和6引脚的电压都上升,此时二极管d1导通,接通+12v电源后,电容c被充电,vc上升,当vc上升到2vcc/3时,触发器被复位,同时放电bjtt导通,此时输出电平vo为低电平,电容c通过r2和t放电,使vc下降。当vc下降到vcc/3时,触发器又被置位,vo翻转为高电平。
电容器c经r2,r23,r21他们此时说分的总阻值设为r1‘放电,放电所需的时间为:
tpl=r1’cin2=0.7r1‘c;
当c放电结束时,t截止,vcc将通过r1、r22、r21所分得的阻值为r2‘向电容器c充电,vc由vcc/3上升到2vcc/3所需的时间为
tph=r2’cin2=0.7r2‘c;
当vc上升到2vcc/3时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到了一个周期性的方波,其频率为
f=1/(tpl+tph)》1.43/[(r1’+r2‘)c]
稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管t导通,输出端vo输出低电平,当有一个外部负脉冲触发信号加到vi端。并使2端电位瞬时低于1/3vcc,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态过程,电容c开始充电,vc按指数规律增长。当vc充电到2/3vcc时,高电平比较器动作,比较器a1翻转,输出vo从高电平返回低电平,放电开关管t重新导通,电容c上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图2.2.2。
同时电路的频率可以通过调节电阻r21、r22、r23来改变电路的频率,从而使得电路的频率可以在一定的范围内进行调节。
2、由方波输出为三角波(利用积分器来实现)
如上图是一个由方波转换为三角波的电路图及其输出波形当a很大时,运放两输入端为“虚地”,忽略流入放大器的电流,令输入电压为vi输出为vo,流过电容c的电流为i1则,有
上式表明输出电压按一定比例随时间作直线上升或下降。当为矩形波时,便成为三角波。
此外,由于电容和滑动变阻器的存在,使得输出的三角波在输入矩形波频率一定的时候也能适当调整,同时电容的存在,又滤除了其他波的干扰。提高了系统的抗干扰性。
3、由三角波输出正弦波
分析表明,传输特性曲线的表达式为:
ic=al/[1+exp(-uid/ut)]
|一一差分放大器的恒定电流;
ut一一温度的电压当量,当室温为25oc时,~26mv。
如果uid为三角波,设表达式为
uid(t)=[4*um*(t-t/4)]/t(0《=t《=t/2)
uid(t)=[-4*um*(t-3*t/4)]t(t/2《=t《=t)
式中um一三角波的幅度;
t-一三角波的周期。
为使输出波形更接近正弦波,
(1)传输特性曲线越对称,线性区越窄越好。
(2)三角波的幅度um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
(3)图为实现三角波一正弦波变换的电路。其中rp1调节三角波的幅度,rp2调整电路的对称性,其并联电阻re2用来减小差分放大器的线性区。电容c6,c7为隔直电容,c7为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。
隔直电容c6、c7要取得较大,因为输出频率很低,取,滤波电容视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多,可取得较小,一般为几十皮法至0.1微法。re13=100欧与r25=100欧姆相并联,以减小差分放大器的线性区。

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