用555定时器组成多谐振荡器

一、电路结构

多谐振荡器是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。图1为用SG555组成的多谐振荡器电路图。利用放电管V作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而改变U_C 上升或下降。

图1 用555定时器组成多谐振荡器

二、工作原理

1，接通电源Vcc后，Vcc经电阻R₁，R₂对电容C充电，其电压U_C 由0按指数规律上升，当U_C≥2/3Vcc时，电压比较器C₁和C₂的输出分别为：U_C1=0，U_C2=1

基本RS触发器被置0，Q=0,Q=1，输出U₀跃到低电平U_OL

于此同时，放电管V导通，电容C经电阻R₂、放电管V 放电电路进入暂稳态。

2，随着电容C的放电，U_C随之下降。

当U_C下降到U_C ≤2/3Vcc ，则电压比较器C₁和C₂的输出为U_C1=1，U_C2=0

基本RS触发器被置1，Q=1,Q=0，输出U₀由低电平U_OL跃到高电平U_OH

同时，因Q=0，放电管V截止，电源Vcc又经电阻R₁，R₂对电容C充电。

电路又返回到前一个暂稳态。

3，这样，电容C上的电压U_C将在2/3 Vcc 和1/3Vcc之间来回放电和充电，从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。

三、输出波形

图2 多谐振荡器的工作波形

多谐振荡器的振荡周期T为：

T=tw₁ tw₂
tw_w1为电容C上的电压由1/3 Vcc下降到2/3 Vcc 所需要的时间，充电回路的时间常数为 (R₁ R₂)C

t_ww₁可用下式估算

tw1=(R₁ R₂)CLn2≈0.7(R₁ R₂)C

tw₂ 为电容C上的电压由2/3 Vcc下降到1/3 Vcc所需的时间，放电回路的时间常数为R₂C,tw₂可用下式估算

tw2=R₂CLn2=0.7R₂C

所以，多谐振荡的振荡周期T为

T=tw1 tw2≈0.7(R₁ R₂)C

振荡频率为：f=1/T=1/0.7(R₁ 2R₂)C

四、占空比可调的多谐振荡器

图3 用555定时器组成占空比可调的多谐振荡器

在放电管V截止时，电源Vcc经R₁和V_D1对电容C充电；

当V导通时，C经V_D2 ，R₂和放电管V放电。

调节电位器R_W可改变R₁和R₂的比值，因此，也改变了输出脉冲的占空比q.

tw1=0.7R₁C

tw2=0.7R₂C

振荡周期T为T=tw1 tw2≈0.7(R₁ R₂)C

因此，占空比q为

当取R₁=R₂时，则 q=50%，多谐振荡器输出方波。