用555定时器搭建多频振荡器

多谐振荡器是一种自激振荡电路，它在接通电源后，不需要外加触发信号，电路就能自行产生一定频率和一定幅值的矩形波。由于矩形波含有丰富的谐波分量，所以也称为多谐振荡器。

1.电路组成

如图11.6.2所示是用555定时器构成的多谐振荡器。其中R1、R2、C是外接定时元件，触发输入端uI2（2脚）与阈值输入端uI1（6脚）连接起来接电容C，放电端uO′（7脚）接到R1与R2的连接点上。

2.工作原理

接通电源前电容C上无电荷，所以接通电源瞬间，C来不及充电，故uC=0，即，所以输出uO为1，放电管T截止。接下来电源VCC通过电阻R1、R2对电容C充电，uC增加，但只要uC小于时，输出uO和放电管T的状态都不变。而当uC上升到时，输出uO变为0，放电管T变为导通。然后电容C通过电阻R2和放电管T放电，uC下降，但只要uC大于时，输出uO和放电管T的状态都不变。而当uC下降到时，输出uO变为1，放电管T变为截止。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波，电路的工作波形如图11.6.3所示。

图11.6.2　555定时器组成多谐振荡器

图11.6.3　555定时器组成多谐振荡器的工作波形

3.振荡频率

通过分析可知，电源VCC通过电阻R1、R2对电容C充电时，uC从增加到所需的时间为

电容C通过电阻R2和放电管T放电时，uC从下降到所需的时间为(www.xing528.com)

所以，振荡周期为

电路的振荡频率为周期的倒数。

4.占空比可调电路

脉冲波形中脉冲宽度与周期之比，称为占空比，即

在图11.6.2所示多谐振荡器电路中，由于电容C的充电时间常数τ1=（R1+R2）C ，放电时间常数数τ2=R2C ，所以总是tPH+tPL，uO的波形不仅不可能对称，而且占空比不易调节。这样给使用带来不便。为了实现脉冲波形的脉冲宽度可调，对图11.6.2电路加以改进，得到如图11.6.4所示电路。该电路中二极管的作用是把电容C充电和放电回路隔离开来，电位器的作用是调节占空比。

图11.6.4　占空比可调的多谐振荡器

从图11.6.4所示电路可以看出，电容充电时间常数τ1=RAC，放电时间常数τ2=RBC ，所以tpH=0.7RAC ，tpL=0.7RBC　，则占空比为

只要调节变电位器活动端的位置，就可以方便地调节占空比q。当RA=RB时，q=0.5，uO将成为方波。