课程设计---多音信号发生器电路的设计.doc

目录 1课程名称 2 2 任务设计及要求 2 3 设计方案及其比较 2 3.1 方案一 2 3.2 方案二 3 4 实现方案 4 4.1 NE555定时器的内部结构和工作原理 4 4.2 实现变音信号发生器电路图及其原理 5 5 计算机仿真 6 6.1 电路的连接 7 6.2 电路的调试 8 6.3 结论 8 7 心得体会 8 8 参考文献 9 多音信号发生器电路的设计 1、课程名称：多音信号发生器电路的设计 2、设计任务及要求 设计一个多音信号发生器，使它能按一定规律交替发出两种不同的声音。 要求：1）、电路由555构成； 2）、根据开关的转换能改变发出不同的声音。 3、设计方案及其比较 3.1 方案一 电路如图1所示 。 图1 方案一电路原理图 电路主要由两片555定时器组成，第一片实现多谐振荡器，输出周期变化的高低电平，输出端3接到第二片的5端。利用二极管的单向导特性，使电容器C11的充放电回路分开：充电时，Vcc经R11和Rp1后流经D1对电容C充电；放电时，电容C两端电压经过D2，Rp1流到该片定时器的7端。 当第一片输出为高电平时，第二片2和6端的参考电压分别为1/2Vo1和Vo1；当第一片输出为低电平时，第二片2和6端的参考电压分别为1/3Vcc和2/3Vcc。后一片555定时器也可实现多谐振荡，但由于参考电压的不同，会出现两种不同的振荡周期，从而交替发出两种声音。调节Rp1可以改变声音的节拍，调节Rp2可以改变声音的频率。 3.2 方案二 电路如图2所示。 图2 方案二电路原理图 电路由定时器和RC元件组成的低频两级多谐振荡器，由S1~~S3的开闭情况不同而产生不同的声音。 当S1闭合，555（1）构成的低频振荡器工作，输出频率为1HZ; 当S2闭合，555（2）构成的低频振荡器工作，输出频率为1KHZ的矩形脉冲; （3）当S1、S2均闭合，两级定时器均产生振荡。 4 实现方案 4.1 NE555定时器的内部结构和工作原理 图3 555定时器内部结构图 图3为NE555的内部电路结构图。图4为NE555的管脚分布图。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接V。Vcc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚输入电压即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不时，通常接一个0.01u的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。 输出 阈值输入 触发输入 复位 输出 放电管 * * 0 0 导通 Vcc/2 Vcc/3 1 1 截止 Vcc/2 Vcc/3 1 0 导通 Vcc/2 Vcc/3 1 不变 不变 下表为555定时器功能表 表1 555定时器功能表 NE555引脚图介绍如下1地 GND 2触发 3输出4复位 5控制电压 6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc 电路如图5所示。 图5 实现方案电路原理图 电路由定时器和RC元件组成的低频两级多谐振荡器，由S1~~S3的开闭情况不同而产生不同的声音。 当S1闭合，555（1）构成的低频振荡器工作，输出频率为1HZ; 当S2闭合，555（2）构成的低频振荡器工作，输出频率为1KHZ的矩形脉冲; （3）当S1、S2均闭合，两级定时器均产生振荡。 图6为图5的PCB电路图。 图6 实现方案的PCB电路图 计算机仿真图 图7 计 算 机 仿 真 电 路 6.1 电路的连接 由于面包板用了多次，有些触角已接触不良，连电路前需要先用万用表检测面包板。在连接电路时，根据电路图的布局，先把元器件插入面包板中再进行布线。在布线时应该注意，不要使线交叉、重叠，也不要让线弯曲连接，保证线的横平竖直，这样做可以使电路连接好后方便检查。 图8 连线正面 图9 连线反面 6.2 电路的调试 连好电路后，用万用表检测各节点处是否导通或短路，对电路进行改正修护。由于连接电路是分散进行的，并未事先提供电源和扬声器，可以用手头上的工具进行调试。上学期做了收音机和直流稳压充电器，可以把收音机里的扬声器焊下来，用直流稳压充电器做电源，对电路进行完全地测试。 6.3 结论 电路由定时器和RC元件组成的低频两级多谐振荡器，由S1~~S3的开闭情况不同而产生不同的