【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件組成，顫音振蕩器振蕩頻率較低為 64Hz，若將其輸出電壓 U 連接到主振蕩器 555 定時(shí)器復(fù)位端 4，則主振蕩器輸出端出現(xiàn)顫音。555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作3此簡(jiǎn)易電子琴主要由兩部分組成：多諧振蕩器、功率放大器聲音輸出。原理框圖如圖 2 所示。圖 2 簡(jiǎn)易電子琴原理框圖 利用編碼器、譯碼器和多諧振蕩器設(shè)計(jì)利用編碼器，譯碼器，多諧振蕩器設(shè)計(jì)如圖 3圖 3 利用編碼器，譯碼器，多諧振蕩器設(shè)計(jì)綜上所述：選擇方案一，原因是用 555 定時(shí)器比單片機(jī)方便簡(jiǎn)潔，無(wú)需瑣碎的器件，且操作容易，不易混亂。4 選擇器件 實(shí)驗(yàn)器材電子琴電路制作所需的器材如表 1表 1 實(shí)驗(yàn)器材名稱(chēng) NE555 按鍵開(kāi)關(guān) 撥動(dòng)開(kāi)關(guān) 電阻 電容 電路板 電池 導(dǎo)線(xiàn) 揚(yáng)聲器數(shù)量 1 8 1 9 3 1 1 若干 1555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作4 555 定時(shí)器 555 定時(shí)器的說(shuō)明555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱(chēng)為 555，用 CMOS 工藝制作的稱(chēng)為 7555。 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3 和 2V CC /3 555 定時(shí)器邏輯符號(hào)555 定時(shí)器邏輯符號(hào)如圖 4圖 4 555 定時(shí)器邏輯符號(hào) 555 定時(shí)器的內(nèi)部原理圖555 定時(shí)器的內(nèi)部原理圖如圖 5 所示。Vi1（TH）：高電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱(chēng)高觸發(fā)端，又稱(chēng)閾值端，標(biāo)志為 TH。Vi2（TR）：低電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱(chēng)低觸發(fā)端，標(biāo)志為 TR。VCO：控制電壓端。VO：輸出端。Dis：放電端。555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作5Rd：復(fù)位端。圖 5 555 定時(shí)器的內(nèi)部原理圖 555 定時(shí)器的邏輯功能555 定時(shí)器的功能表如表 2表 2 555 定時(shí)器的功能表RST TH TR OUT0 X X 01 2/3VCC 1/3VCC 01 2/3VCC 1/3VCC 不變1 2/3VCC 1/3VCC 11 2/3VCC 1/3VCC 1在 555 定時(shí)器的 VCC端 1/3 和地之間加上電壓，并讓 VCO懸空，則比較器 C1的同相輸入端接參考電壓 1/3VCC，比較器 C2反相輸入端接參考電壓 2/3VCC ，為了學(xué)習(xí)方便，我們規(guī)定：當(dāng) TH 端的電壓1/3V CC時(shí)，寫(xiě)為 VTH=1，當(dāng) TH 端的電壓2/3V CC時(shí)，寫(xiě)為 VTH=0。當(dāng) TR 端的電壓2/3V CC時(shí)，寫(xiě)為 VTR=1，當(dāng) TR 端的電壓1/3V CC時(shí)，寫(xiě)為 VTR=0。① 低觸發(fā)：當(dāng)輸入電壓 Vi2VCC2/3 且 Vi11/3VCC時(shí)，V TR=0，V TH=0，比較器 C2輸出為低電平，C 1輸出為高電平，基本 RS 觸發(fā)器的輸入端 TH=0、TR=1， ，經(jīng)輸出反相緩沖器后，V O＝1，T 截止。這時(shí)稱(chēng) 555 定時(shí)器“低觸發(fā)” ；② 保持：若 Vi21/3VCC 且 Vi12/3VCC，則 VTR=1，V TH=0，基本 RS 觸發(fā)器保持，VO和 T 狀態(tài)不變，這時(shí)稱(chēng) 555 定時(shí)器“保持” 。555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作6③ 高觸發(fā)：若 Vi12/3VCC，則 VTH=1，比較器 C1輸出為低電平，無(wú)論 C2輸出何種電平，基本 RS 觸發(fā)器,經(jīng)輸出反相緩沖器后，V O＝0；T 導(dǎo)通。這時(shí)稱(chēng) 555 定時(shí)器“高觸發(fā)” 。 555 定時(shí)器的工作波形圖圖 6 555 工作波形圖5 各部分電路 開(kāi)關(guān)輸入端開(kāi)關(guān)輸入端電路如圖 7圖 7 開(kāi)關(guān)輸入端555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作7邏輯功能： 八個(gè)開(kāi)關(guān)與經(jīng)計(jì)算出來(lái)的固定電阻串聯(lián)后再其并聯(lián)，給 555 震蕩器產(chǎn)生不同的信號(hào)，從而產(chǎn)生不同的頻率。 555 定時(shí)器構(gòu)成振蕩器由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，R 1，R 2和 C 是外接定時(shí)元件，電路中將高電平觸發(fā)端（6 腳） 和低電平觸發(fā)端（2 腳）并接后接到 R2 和 C 的連接處，將放電端（7 腳）接到 R1，R 2的連接處。由于接通電源瞬間，電容 C 來(lái)不及充電，電容器兩端電壓 uc 為低電平，小于（1/3）Vcc，故高電平觸發(fā) 端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出 uo 為高電平，放電管 VT 截止。這時(shí)，電源經(jīng) R1，R2 對(duì)電容 C 充電，使 電壓 uc 按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng) uc 上升到（2/3）Vcc 時(shí)，輸出 uo 為低電平，放電管 VT 導(dǎo)通，把 uc 從（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc 這段時(shí)間內(nèi)電路的狀態(tài)稱(chēng)為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時(shí)間 TPH 的長(zhǎng)短與電容的充電時(shí)間有關(guān) 。充電時(shí)間常數(shù) T 充=（R 1＋R 2）C。由于放電管 VT 導(dǎo)通，電容 C 通過(guò)電阻 R2 和放電管放電， TPL 的長(zhǎng)短與電 容的放電時(shí)間有關(guān)，放電時(shí)間常數(shù) T 放＝R2C0 隨著 C 的放電，uc 下降，當(dāng)uc 下降到（1/3）Vcc 時(shí)，輸出 uo。 為高電平，放電管 VT 截止，Vcc 再次對(duì)電容 c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，接通電源后，電 路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來(lái)回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后，uc 電壓總是在（1/3～2/3）Vcc 之間變化。由 555 定時(shí)器和外接元件 RR C 構(gòu)成多諧振蕩器如圖 8 所示，腳 2 與腳 6直接相連。電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過(guò) RR 2向 C 充電，以及 C 通過(guò) R2向放電端 放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容 C 在 和 之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波，對(duì)應(yīng)的波形如圖 9 所示。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是： T=T W1+TW2 （1）TW1=（R 1+R2）C TW2=其中， 為 1/3VCC ,VC由上升到 2/3VCC所需的時(shí)間，T W2為電容 C 放電所需的時(shí)間。555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作8555 電路要求 R1 與 R2 均應(yīng)不小于 1KΩ，但兩者之和應(yīng)不大于 。圖 8 555 構(gòu)成多諧振蕩器 圖 9 多諧振蕩器的波形圖 LM386LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。 LM386 內(nèi)部電路LM386 內(nèi)部電路原理圖如圖 10 所示。與通用型集成運(yùn)放相類(lèi)似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。第一級(jí)為差分放大電路，T1 和 TT2 和 T4 分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5 和 T6 組成鏡像電流源作為 T1 和 T2 的有源負(fù)載；T3 和 T4 信號(hào)從管的基極輸入，從 T2 管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。555 簡(jiǎn)易電子琴電路制作9圖 10 LM386 內(nèi)部電路原理圖第二級(jí)為共射放大電路，T7 為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的 T8 和 T9 管復(fù)合成 PNP 型