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方波信號(hào)發(fā)生器工作原理
由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器，包括遲滯比較電路和RC積分電路兩大部分。因?yàn)榫匦尾妷褐挥袃煞N狀態(tài)，不是高電平，就是低電平，所以電壓比較器是它的重要組成部分；因?yàn)楫a(chǎn)生振蕩，就是要求輸出的兩種狀態(tài)自動(dòng)地相互轉(zhuǎn)換，所以電路中必須引入反饋；因?yàn)檩敵鰻顟B(tài)應(yīng)按一定的時(shí)間間隔交替變化，即產(chǎn)生周期性變化，所以電路中要有延遲環(huán)節(jié)來確定每種狀態(tài)維持的時(shí)間，即RC 積分電路。
根據(jù)555定時(shí)器改變閥值電壓的值使之輸出高電平或低電平的原理，就可以產(chǎn)生方波，通過電位器改變電阻的阻值來控制高低電平的時(shí)間就可以調(diào)節(jié)占空比了；通過調(diào)節(jié)輸入的電壓值，再通過萬用表測(cè)量輸出的電壓值就可以保證輸出幅度為某一定值；根據(jù)振蕩頻率公式，已知電阻值和輸出振蕩頻率就可以算出需要電容值，以保證振蕩頻率為某一定值；為保證波形穩(wěn)定，采用差分電路形式，用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小；而為了簡(jiǎn)化電路及運(yùn)算，采用兩個(gè)二極管的單向?qū)щ娞匦?，?a target="_blank">電容器的充放電回路分開，回路不再重復(fù)，計(jì)算更加簡(jiǎn)便。
占空比可調(diào)的方波發(fā)生器電路圖
（1）輸入模塊
二極管D1，D2的單向?qū)щ娦裕闺娙萜鰿的充放電回路分開，調(diào)節(jié)電位器，就可以調(diào)節(jié)多諧振蕩器的占空比。
（2）處理模塊：
555定時(shí)器各引腳功能如下：
1腳：外接電源負(fù)極或接地（GND）。
2腳：TR觸發(fā)輸入。
3腳：輸出端（OUT或Vo）。
4腳：RD復(fù)位端，移步清零且低電平有效，當(dāng)接低電平時(shí)，不管TR、TH輸入什么，電路總是輸出“0”。要想使電路正常工作，則4腳應(yīng)與電源相連。
5腳：控制電壓端CO（或VC）。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。
6腳：TH高觸發(fā)端（閾值輸入）。
7腳：放電端。
8腳：外接電源VCC（VDD）。
?。?）輸出模塊：
與上處理模塊555的3腳輸出端相連
?。?）總電路圖
電路只要一加上電壓VDD，振蕩器便起振。剛通電時(shí)，由于C上的電壓不能突變，即2腳電位的起始電平為低電位，使555置位，3腳呈高電平。C通過RA、D1對(duì)其充電，充電時(shí)間t沖=0.7RAC。壓充到閾值電平2/3 VDD時(shí)，555復(fù)位，3腳轉(zhuǎn)呈低電平，此時(shí)C通過Dl、RB、555內(nèi)部的放電管放電，放電時(shí)間t放=0.7RBC。則振蕩周期為T=t沖+t放。
?。?）設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)占空比為D，則D=t沖/t放=RA/（RA+RB）=RA/RP，調(diào)節(jié)定位器RP，當(dāng)其中心頭滑向最上端時(shí)，D=RA/RP=0/10K=0；當(dāng)RP1中心頭滑向最下端時(shí)，D=RA/RP=10K/10K=100%
?。?）確定參數(shù)：由技術(shù)要求中振蕩頻率f=10KHz及f=1.43/（RA+RB）C=1.43/
得電容C的取值為0.143uF，我們使用的是C=0.1uF。
占空比可調(diào)的方波發(fā)生器硬件制作
?。?）依照原理圖將各個(gè)元器件安放在電路板上并布局。
?。?）進(jìn)行焊接。焊接過程中要邊焊接邊檢查，防止漏焊、連焊。
電路測(cè)試
?。?）檢查電路中各個(gè)元件是否接的可靠、大小是否合理，特別是NE555必須接正確。
?。?）在一切都正常的情況下，給電路提供+12V電源，此時(shí)立即觸摸NE555是否發(fā)燙，若發(fā)燙應(yīng)立即斷電。
（3）若NE555沒有發(fā)燙，則說明NE555工作正常，這時(shí)開始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試 。 （4）通過示波器觀察NE555輸出的方波信號(hào)。 （5）觀察結(jié)束后，斷電。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論