555定時器產生的三種波形

　　1、方波的產生

　　有555定時器構成多諧振動器產生方波（如下圖）

　　當電容C2被充電時，2和6引腳的電壓都上升，此時二極管D1導通，接通+12V電源后，電容C被充電，Vc上升，當VC上升到2VCC/3時，觸發器被復位，同時放電BJTT導通，此時輸出電平VO為低電平，電容C通過R2和T放電，使VC下降。當VC下降到VCC/3時，觸發器又被置位，VO翻轉為高電平。

　　電容器C經R2，R23，R21他們此時說分的總阻值設為R1‘放電，放電所需的時間為：

　　tPL=R1’CIn2=0.7R1‘C;

　　當C放電結束時，T截止，Vcc將通過R1、R22、R21所分得的阻值為R2‘向電容器C充電，Vc由VCC/3上升到2VCC/3所需的時間為

　　tPH=R2’CIn2=0.7R2‘C;

　　當VC上升到2VCC/3時，觸發器又發生翻轉，如此周而復始，在輸出端就得到了一個周期性的方波，其頻率為

　　f=1/（tPL+tPH）》1.43/［（R1’+R2‘）C］

　　穩態時555電路輸入端處于電源電平，內部放電開關管T導通，輸出端VO輸出低電平，當有一個外部負脈沖觸發信號加到Vi端。并使2端電位瞬時低于1/3Vcc，低電平比較器動作，單穩態電路即開始一個穩態過程，電容C開始充電，Vc按指數規律增長。當VC充電到2/3VCC時，高電平比較器動作，比較器A1翻轉，輸出VO從高電平返回低電平，放電開關管T重新導通，電容C上的電荷很快經放電開關管放電，暫態結束，恢復穩定，為下個觸發脈沖的來到作好準備。波形圖見圖2.2.2。

　　同時電路的頻率可以通過調節電阻R21、R22、R23來改變電路的頻率，從而使得電路的頻率可以在一定的范圍內進行調節。

　　2、由方波輸出為三角波（利用積分器來實現）

　　如上圖是一個由方波轉換為三角波的電路圖及其輸出波形當A很大時，運放兩輸入端為“虛地”，忽略流入放大器的電流，令輸入電壓為Vi輸出為Vo，流過電容C的電流為i1則，有

　　上式表明輸出電壓按一定比例隨時間作直線上升或下降。當為矩形波時，便成為三角波。

　　此外，由于電容和滑動變阻器的存在，使得輸出的三角波在輸入矩形波頻率一定的時候也能適當調整，同時電容的存在，又濾除了其他波的干擾。提高了系統的抗干擾性。

　　3、由三角波輸出正弦波

　　分析表明，傳輸特性曲線的表達式為：

　　iC=al/［1+exp（-Uid/UT）］

　　|一一差分放大器的恒定電流;

　　UT一一溫度的電壓當量，當室溫為25OC時，~26mV。

　　如果Uid為三角波，設表達式為

　　Uid（t）=［4*Um*（t-T/4）］/T（0《=t《=T/2）

　　Uid（t）=［-4*Um*（t-3*T/4）］T（T/2《=t《=T）

　　式中Um一三角波的幅度;

　　T-一三角波的周期。

　　為使輸出波形更接近正弦波，

　?。?）傳輸特性曲線越對稱，線性區越窄越好。

　?。?）三角波的幅度Um應正好使晶體管接近飽和區或截止區。

　?。?）圖為實現三角波一正弦波變換的電路。其中RP1調節三角波的幅度，RP2調整電路的對稱性，其并聯電阻RE2用來減小差分放大器的線性區。電容C6，C7為隔直電容，C7為濾波電容，以濾除諧波分量，改善輸出波形。

　　隔直電容C6、C7要取得較大，因為輸出頻率很低，取，濾波電容視輸出的波形而定，若含高次斜波成分較多，可取得較小，一般為幾十皮法至0.1微法。RE13=100歐與R25=100歐姆相并聯，以減小差分放大器的線性區。