基于555定時(shí)器的雙音報(bào)警電路設(shè)計(jì)

嚴(yán)卓榮 廣東理工學(xué)院

1 555定時(shí)器與多諧振蕩器的工作原理及其在電路中的作用

1.1 555定時(shí)器的工作原理

555 定時(shí)器的電路圖如圖1.1所示，它由三個(gè)的電阻組成分壓器、兩個(gè)電壓比較器與、放電三極管、基本觸發(fā)器及緩沖器構(gòu)成[1]。比較器在555定時(shí)器中起重要作用，其輸出控制觸發(fā)器與放電三極管的狀態(tài)[2]。圖中是復(fù)位輸入端，當(dāng)為低電平時(shí)，不管其它輸入端的狀態(tài)如何，輸出端都為低電平，所以在正常工作時(shí)一般將其接高電平。當(dāng)5腳懸空，比較器和的比較電壓分別為和。當(dāng)時(shí)，輸出的電平為低電平，輸出的電平為高電平，放電管導(dǎo)通，輸出端的電平為低電平。當(dāng)時(shí)，輸出的電平為高電平，輸出的電平為低電平，放電管 截止，輸出端的電平為高電平。當(dāng)時(shí)，輸出的電平為高電平，輸出的電平也為高電平，即電路保持原來的狀態(tài)不變。

圖1.1 555定時(shí)器的電路原理圖

1.2 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器

將555定時(shí)器外接R1、R2、C就構(gòu)成了多諧振蕩器，多諧振蕩器的電路原理圖及工作波形如圖1.2所示。在通電瞬間電容C來不及充電，輸出端V0為高電平，放電管T截止；電容C經(jīng)充電，使電容器兩端電壓VC上升至?xí)r輸出端V0變低電平，放電管T由截止變?yōu)閷?dǎo)通；接著電容C再經(jīng)放電，VC又從降到。不難發(fā)現(xiàn)，電路通電后會(huì)在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間不斷翻轉(zhuǎn)。由此我們就可以得到一定頻率的方波信號。

圖1.2 多諧振蕩器的電路原理圖及工作波形

2 雙音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)

雙音報(bào)警電路由兩級多諧振蕩器IC1與IC2組成，如圖2所示。由IC1組成的多諧振蕩器振蕩頻率較低，其產(chǎn)生的方波信號將輸入到IC2的5號引腳，IC2的5號引腳是外界電壓輸入端，當(dāng)輸入到5號引腳的電壓改變時(shí)，定時(shí)器內(nèi)部比較器C1與C2的參考電壓改變，多諧振蕩器輸出方波信號的頻率也改變。圖2所示的報(bào)警電路工作原理為：當(dāng)IC1的輸出端為高電平信號時(shí)，IC2外接的參考電壓高，RC電路充、放電所需要的時(shí)間長，輸出方波信號的周期也長，那么輸出音頻信號的頻率較低；當(dāng)IC1輸出端為低電平信號時(shí)，IC2外接的參考電壓低，RC電路充、放電所需要的時(shí)間短，輸出方波信號的周期也短，那么輸出音頻信號的頻率較高。隨著IC1輸出方波信號的改變，IC2輸出信號的周期也隨之改變，因此IC2的振蕩頻率被調(diào)試為兩種音頻的頻率，使揚(yáng)聲器發(fā)出高低音相間的雙音報(bào)警。調(diào)節(jié)R3、R4與C3的參數(shù)可以改變高低音發(fā)聲的頻率以及維持時(shí)間。

圖2 雙音報(bào)警發(fā)生器的電路原理圖

3 結(jié)束語

多諧振蕩器不需要外界信號作用，利用回路延時(shí)作用或電路本身閉合回路正反饋?zhàn)饔镁涂梢詫㈦娫茨茉崔D(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢l率的連續(xù)矩形脈沖輸出，其頻率決定于R、C元件參數(shù)以及器件的閾值電壓。555定時(shí)器除了可以用于雙音報(bào)警外，在其他領(lǐng)域應(yīng)用也很廣泛，學(xué)會(huì)將各個(gè)功能加以綜合運(yùn)用，就能得到許多實(shí)用的電路。

[1]龍治紅.譚本軍.555定時(shí)器的探索與應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè),2011(9):93-95.

[2]彭克發(fā).先力.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].中國電力出版社,2007.