用555定时器构成的多谐振荡器设计方案

1）工作原理

如图9.5（a）所示为用CC555构成的多谐振荡器电路，R1、R2和C是外接定时元件。电路的工作波形如图9.5（b）所示。

图9.5　由CC7555定时器构成的多谐振荡器

电路的工作原理如下：

由图9.2和表9.1可知，接通电源瞬间，T H和端的电位uC=0，基本RS触发器的R=0，S=1，触发器置1，输出端OUT的电压uo为高电平，MOS管截止，电源经R1、R2对C充电，uC逐渐升高。当时，比较器A的输出即RS触发器的R端跳变为高电平，比较器B的输出即RS触发器的S端跳变为低电平，使RS触发器置0，输出端OUT的电压uo跳变为低电平，MOS管导通，电容C通过R2及MOS管放电，uC下降。当时，比较器B的输出使RS触发器的S跳变为高电平，比较器A的输出使RS触发器的R跳变为低电平，输出电压uo再次跳变到高电平，MOS管截止，C再次充电；如此周而复始，输出端就得到了矩形脉冲序列。

多谐振荡器有两个暂稳态，电路的特性参数计算如下：

振荡周期：T=tW1+tW2≈0.7（R1+2R2）C

振荡频率：

脉冲宽度与周期之比称为占空比q，q的计算如下：

实际中有时需要矩形波的脉冲宽度可变，图9.6就是一个占空比可调的多谐振荡器电路。图中，二极管VD1和VD2使电容C的充电和放电路径不同，当555的MOS管截止时，电源VDD经过R1、VD1对电容C充电；MOS管导通时，电容C通过VD2、R2和MOS管放电，充、放电时间常数可通过调节电位器RW来改变。因此有：(www.xing528.com)

占空比为q=tW1/（tW1+tW2）≈0.7R1C/（0.7R1C+0.7R2C）=R1/（R1+R2）。

因此，调节电位器RW，即改变R1和R2，就可以调节脉冲波形的占空比。

图9.6　占空比可调的多谐振荡器

2）应用举例

（1）间歇音响电路

如图9.7（a）所示用两个555多谐振荡器可以构成间歇音响电路，设计RA1、RB1、C1和RA2、RB2、C2的 值使振荡器Ⅰ的频率为1 Hz，振荡器Ⅱ的频率为1 k Hz。由于振荡器Ⅰ的输出接到振荡器Ⅱ的复位端（4脚），因此在uo1输出高电平时，振荡器Ⅱ才能振荡，uo1为低电平时，Ⅱ被复位，振荡停止。这样，扬声器便发出间歇频率为1 Hz的1 k Hz音响，其等效工作波形如图9.7（b）所示。

图9.7　间歇音响电路

（2）构成压控振荡器

在图9.5（a）电路中，若控制端CO不接0.01μF电容C1而是加一个可调电压um，该多谐振荡器就可以构成一个压控振荡器。此时，TH端的参考电压为端的参考电压为um/2。而um的大小会改变电容C的充、放电时间，也就改变了输出脉冲的周期，um越大，输出脉冲周期越长，输出频率越低；反之，um越小，输出频率越高。