脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及采用555計時器的信號發(fā)生器，具體是一種輸出脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，以測試音箱或耳機等的音質(zhì)性能，對音箱、耳機等的聲音進行檢修測量，適用于教學(xué)和科研實驗室作為多功能的聲音信號發(fā)生器，也適用于工廠生產(chǎn)車間進行聲音信號測試和揚聲器聽音測試等。
【背景技術(shù)】
[0002]聲音信號發(fā)生器是一種三極管振蕩電路，采用555計時器聲音的信號發(fā)生器電路簡單，容易起振，效率高。常用的聲音信號發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，這種聲音信號發(fā)生器是在555計時器的輸出端連接一個電容器C2，通過電容器C2耦合輸出信號；通過電阻Rl和電阻R2使電容Cl充電，當(dāng)電容Cl電壓上升達到約電源VCC電壓值的2/3時，555計時器輸出端3腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑?腳與I腳之間導(dǎo)通，電容CI通過電阻R2放電，當(dāng)電容Cl電壓下降到約VCC電壓值的1/3時，555計時器的7腳與I腳之間截止，3腳輸出高電平，如此，使電容Cl重復(fù)地進行充電和放電過程，就形成振蕩，輸出脈沖方波信號。這種聲音信號發(fā)生器缺陷是:只能輸出固定的脈沖方波信號，無法調(diào)節(jié)脈沖波形，在對聲音信號進行測試時，無法測試多種聲音信號。
[0003]為解決脈沖波形調(diào)節(jié)問題，采用NE555脈沖信號發(fā)生器，這種信號發(fā)生器是在圖2結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在電容Cl旁側(cè)再并列多個電容(一般共采用4個電容并列)，并且使每個電容串接一個開關(guān)，每個開關(guān)控制所串接電容的充電和放電，通過開合并列電容的個數(shù)來調(diào)節(jié)頻率，如此形成一個頻率可調(diào)電路。但這種NE555脈沖信號發(fā)生器只能調(diào)節(jié)頻率，只能測試聲音的高低性能。而對于聲音來說，表征音質(zhì)的特征參數(shù)除了由頻率決定的聲音高低之外還有聲音的響度和音色等，聲音的響度由輸出信號的幅度決定，音色由輸出信號的波形決定。因此，NE555脈沖信號發(fā)生器僅能測試多頻率的聲音信號，無法測試信號的幅度和占空比，可見其功能單一。
[0004]針對NE555脈沖信號發(fā)生器的功能單一的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到在NE555的基礎(chǔ)上再增加信號占空比可調(diào)電路，期望實現(xiàn)占空比、頻率可調(diào)的功能，但是至今為止，這種結(jié)合了占空比、頻率可調(diào)電路的NE555模塊在工作時，在調(diào)節(jié)占空比的同時頻率會發(fā)生改變，或者在調(diào)節(jié)頻率的同時占空比會發(fā)生改變，也就是兩者必須同時調(diào)節(jié)，相互影響，無法實現(xiàn)分別可調(diào)的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可分別調(diào)節(jié)輸出電壓的占空比、頻率、幅度的脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，且該聲音信號發(fā)生器的占空比、頻率、幅度可實現(xiàn)單一的調(diào)節(jié)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:具有一個555定時器，555定時器的VCC引腳同時連接電源和可調(diào)電阻Rl —端，可調(diào)電阻Rl另一端同時連接555定時器的放電端和電位器R2的滑動端，電位器R2固定端的一端連接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極連接電阻R7 —端，電位器R2固定端的另一端連接二極管D2負(fù)極，二極管D2正極連接電阻R5 —端，電阻R5另一端同時連接電阻R7另一端和調(diào)頻并聯(lián)電路，調(diào)頻并聯(lián)電路同時接555定時器的閾值端和觸發(fā)端；555定時器的輸出端連接電阻R3 —端，R3另一端連接運算放大器的反相輸入端，運算放大器的輸出端和反相輸入端之間串接可調(diào)電阻R4，555定時器的控制端連接電容C5的輸入端，電容C5的輸出端同時連接地和電阻R6 —端，電阻R6另一端連接運算放大器的正向輸入端。
[0007]本實用新型采用上述技術(shù)方案后的優(yōu)點是:
[0008]1、本實用新型輸出電壓的頻率、占空比、幅度單獨可調(diào)，且調(diào)節(jié)后，頻率、占空比、幅度只會變化其一，并不會相互影響。
[0009]2、本實用新型可產(chǎn)生穩(wěn)定的、可調(diào)的脈沖波形信號，有利于對音箱、耳機等的聲音進行全性能參數(shù)的檢修測量，擴大了應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是【背景技術(shù)】中所述常用的信號發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]參見圖1，本實用新型具有一個555定時器U1，其型號為LM555CM。555定時器Ul的VCC引腳同時連接電源VDD和可調(diào)電阻Rl —端，電源VDD采用5V電源?？烧{(diào)電阻Rl另一端同時連接555定時器Ul的放電端DIS和電位器R2的滑動端，電位器R2固定端的一端連接二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù)極連接電阻R7 —端，電位器R2固定端的另一端連接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極連接電阻R5 —端，電阻R5的另一端同時連接電阻R7另一端和調(diào)頻并聯(lián)電路，調(diào)頻并聯(lián)電路同時接555定時器Ul的閾值端THR和觸發(fā)端TRI，形成施密特觸發(fā)器，將調(diào)頻并聯(lián)電路的接地端接地。
[0013]555定時器Ul的輸出端OUT連接電阻R3 —端，R3另一端連接運算放大器U2B的反相輸入端，在運算放大器U2B的輸出端和反相輸入端之間串接可調(diào)電阻R4。555定時器Ul的控制端CON連接電容C5的輸入端，電容C5的輸出端同時連接地和電阻R6 —端，電阻R6另一端連接運算放大器U2B的正向輸入端。運算放大器U2B的型號為LM324N。
[0014]調(diào)頻并聯(lián)電路由四路并聯(lián)電路組成，每一路并聯(lián)電路均由一個開關(guān)和一個電容串聯(lián)而成，即四路并聯(lián)電路分別是:由開關(guān)SI和電容Cl串聯(lián)組成的第一路并聯(lián)電路，由開關(guān)S2和電容C2串聯(lián)組成的第二路并聯(lián)電路，由開關(guān)S3和電容C3串聯(lián)組成的第三路并聯(lián)電路，由開關(guān)S4和電容C4串聯(lián)組成的第四路并聯(lián)電路。開關(guān)S1、S2、S3、S4的輸入端同時接555定時器Ul的閾值端THR和觸發(fā)端TRI，形成施密特觸發(fā)器，產(chǎn)生矩形脈沖信號。電容Cl、C2、C3、C4的容值相互不相等，依次相差10倍。當(dāng)電容Cl=0.1 yF時，C2=l yF、C3=10yF、C=10 μ F。
[0015]本實用新型工作時，將運算放大器U2B的輸出端連接揚聲器LS1，接通電源VDD，閉合調(diào)頻并聯(lián)電路中的任意的開關(guān)S1、S2、S3、S4，此時，二極管Dl正向?qū)ǎO管D2反向截止，串聯(lián)于所閉合的開關(guān)S1、S2、S3、S4的電容C1、C2、C3、C4充電，當(dāng)調(diào)頻并聯(lián)電路的電壓達到電源VDD電壓值的2/3時，串聯(lián)于所閉合的開關(guān)的電容放電，此時，二極管D2導(dǎo)通，二極管Dl截止，電量經(jīng)二極管D2返還到555定時器Ul的放點端DIS。這樣，對電容Cl、C2、C3、C4重復(fù)地進行充電和放電過程，就形成振蕩，輸出脈沖信號。由于555定時器Ul輸出信號的頻率與總電容形成反比，即與調(diào)頻并聯(lián)電路中的電容Cl、C2、C3、C4的充放電個數(shù)成反比，所以調(diào)頻并聯(lián)電路中開關(guān)S1、S2、S3、S4閉合的數(shù)量越多，輸出電壓頻率越小，周期越大，開關(guān)S1、S2、S3、S4打開的數(shù)量越多，頻率越大，如此就可以調(diào)節(jié)輸出電壓的頻率。而在電容C1、C2、C3、C4的充、放電過程中，只要調(diào)節(jié)電位器R2，便使輸出電壓信號的占空比發(fā)生變化，由于在充、放電過程中，電量均經(jīng)過電阻R2、R5、R7，所以在調(diào)節(jié)電位器R2時，能確保在頻率變化的同時占空比不發(fā)生變化，而占空比發(fā)生變化的同時頻率不變化。只要調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R4，就可使輸出電壓信號的幅度發(fā)生變化，幅度的變化不影響輸出電壓信號的占空比和頻率的變化。如此，就實現(xiàn)輸出電壓信號的頻率、占空比、幅度三者的單獨可調(diào)且相互不影響。
【主權(quán)項】
1.脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，具有一個555定時器，其特征是:555定時器的VCC引腳同時連接電源和可調(diào)電阻Rl—端，可調(diào)電阻Rl另一端同時連接555定時器的放電端和電位器R2的滑動端，電位器R2固定端的一端連接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極連接電阻R7 —端，電位器R2固定端的另一端連接二極管D2負(fù)極，二極管D2正極連接電阻R5一端，電阻R5另一端同時連接電阻R7另一端和調(diào)頻并聯(lián)電路，調(diào)頻并聯(lián)電路同時接555定時器的閾值端和觸發(fā)端；555定時器的輸出端連接電阻R3 —端，R3另一端連接運算放大器的反相輸入端，運算放大器的輸出端和反相輸入端之間串接可調(diào)電阻R4，555定時器的控制端連接電容C5的輸入端，電容C5的輸出端同時連接地和電阻R6 —端，電阻R6另一端連接運算放大器的正向輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，其特征是:所述調(diào)頻并聯(lián)電路由四路并聯(lián)電路組成，每一路并聯(lián)電路均由一個開關(guān)和一個電容串聯(lián)而成，每個開關(guān)同時連接555定時器的閾值端和觸發(fā)端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，其特征是:四路并聯(lián)電路中的四個電容的容值相互不相等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，其特征是:四個電容的容值依次相差10倍。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，其特征是:555定時器的型號為LM555CM，運算放大器的型號為LM324N。
【專利摘要】本實用新型公開一種脈沖波形可調(diào)的聲音信號發(fā)生器，555定時器的VCC引腳同時連接電源和可調(diào)電阻R1一端，可調(diào)電阻R1另一端連接555定時器的放電端和電位器R2的滑動端，電位器R2固定端的一端連接二極管D1正極，二極管D1負(fù)極連接電阻R7一端，電位器R2固定端的另一端連接二極管D2負(fù)極，二極管D2正極連接電阻R5一端，電阻R5另一端同時連接電阻R7另一端和調(diào)頻并聯(lián)電路，調(diào)頻并聯(lián)電路同時接555定時器的閾值端和觸發(fā)端；555定時器輸出端連接電阻R3一端，R3另一端連接運算放大器反相輸入端，運算放大器輸出端和反相輸入端之間串接可調(diào)電阻R4；輸出電壓的頻率、占空比、幅度單獨可調(diào)且只會變化其一，不會相互影響。
【IPC分類】H03K3/02, H03K3/017
【公開號】CN204886899
【申請?zhí)枴緾N201520662309
【發(fā)明人】周致
【申請人】周致
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日