方波產生電路及應用成都職業(yè)技術學院成都卓物科技有限公司方波產生電路及應用NE555組成的方波發(fā)生電路原理分析

如下圖所示為555定時器構成的多諧振蕩器電路，電阻R1、R2和電容C是外接定時元件。5腳通過一個0.01uF的電容接地，在工作中不使用外接控制電壓。上圖也稱作多諧振蕩器，是自激振蕩電路，輸出矩形脈沖波或方波。多諧振蕩器的振蕩頻率與電容充放電時間有關。下面分析其工作原理。方波產生電路及應用NE555組成的方波發(fā)生電路原理分析

分析原理時參照NE555的引腳功能表：電路接好之后，最初電容上肯定沒有電量，當接通電源后，由于電容電壓不能突變，因此Vc=0，由表NE555工作原理過程的分析可知，此時放電管截止，NE555輸出Vo為高電平。接著VCC通過R1、R2向電容C充電，設這個充電時間為Tph，充電回路為VCC-R1-R2-C-GND。當電容C充電到

但

時，由表可知，此時輸出Vo保持上一狀態(tài)為高電平；當電容充電到

時，由表可知，此時輸出Vo為低電平，且放電管導通。方波產生電路及應用NE555組成的方波發(fā)生電路原理分析方波產生電路及應用NE555組成的方波發(fā)生電路原理分析方波產生電路及應用方波發(fā)生電路測試與驗證

由NE555組成的方波發(fā)生電路分析可知，該電路產生的方波信號的占空比為

。進一步變形可得可見這種電路雖然能得出占空比可調的方波信號，但其占空比始終大于等于50%，顯然不符合更大范圍可調占空比的需求，于是需要對這種電路進行改進，最簡單的方法就是改變電容充放電的路徑，去掉充放電回路中兩個電阻的耦合性。方波產生電路及應用方波發(fā)生電路測試與驗證

M205板卡上的方波發(fā)生電路示意圖如下圖所示。在圖中，使用了兩個二極管，利用二極管的單向導通性，將電容的充放電電路分離了開來。電容C的充電電路為VCC-R1-D2-C，放電電路為C-R2-PIN7-GND，可見充放電回路完全分開。于是可得電容C的充放電時間（輸出方波信號的高低電平時間）為由以上分析可知，輸出的方波信號的周期恒定，也就是頻率恒定，占空比可調，且占空比調節(jié)范圍可以很大。方波產生電路及應用方波發(fā)生電路測試與驗證

在M205板卡中，各元件參數(shù)如下左圖。

按照以下右圖連接示意圖，連接硬件并測量供電VCC電壓。方波產生電路及應用方波發(fā)生電路測試與驗證上圖連接方式：先連接電源，板卡左上角的VCC測試口與正上方的5V電源測試口相連接。將萬用表調至電壓檔。將紅色表筆（正極）連接到左上角VCC測試口。將黑色表筆（負極）連接到左上角GND測試口。將左上角的可調電源和主電源開關撥至開即可。測量可調電阻器阻值，如下圖本頁連接方式：先連接電源，板卡左上角的VCC測試口與正上方的5V電源測試口相連接。將萬用表調至歐姆檔。將紅色表筆（正極）連接到方波產生電路中的可調電阻下方三引腳的最左邊引腳。將黑色表筆（負極）連接到最右邊引腳。將左上角的可調電源和主電源開關撥至開即可。方波產生電路及應用方波發(fā)生電路測試與驗證測量波形的周期、高低電平時間，并計算占空比、頻率，填寫下表。序號VCC滑動變阻器總阻值滑動變阻器充電回路阻值滑動變阻器放電回路阻值電容充電時間理論值電容放電時間理論值電容充電時間實測值電容放電時間實測值電容充放電曲線理論最大值電容充放電曲線理論最小值1

2

3

4

序號電容充放電曲線實測最大值電容充放電曲線實測最小值輸出方波周期理論值輸出方波實測值輸出方波高電平時間理論值輸出方波高電平時間實測值輸出方波低電平時間理論值輸出方波低電平時間實測值占空比頻率1