脈沖波形可調的聲音信號發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采用555計時器的信號發生器，具體是一種輸出脈沖波形可調的聲音信號發生器，以測試音箱或耳機等的音質性能，對音箱、耳機等的聲音進行檢修測量，適用于教學和科研實驗室作為多功能的聲音信號發生器，也適用于工廠生產車間進行聲音信號測試和揚聲器聽音測試等。
【背景技術】
[0002]聲音信號發生器是一種三極管振蕩電路，采用555計時器聲音的信號發生器電路簡單，容易起振，效率高。常用的聲音信號發生器的電路結構如圖2所示，這種聲音信號發生器是在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腳由高電平變為低電平，7腳與I腳之間導通，電容CI通過電阻R2放電，當電容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。這種聲音信號發生器缺陷是:只能輸出固定的脈沖方波信號，無法調節脈沖波形，在對聲音信號進行測試時，無法測試多種聲音信號。
[0003]為解決脈沖波形調節問題，采用NE555脈沖信號發生器，這種信號發生器是在圖2結構的基礎上，在電容Cl旁側再并列多個電容(一般共采用4個電容并列)，并且使每個電容串接一個開關，每個開關控制所串接電容的充電和放電，通過開合并列電容的個數來調節頻率，如此形成一個頻率可調電路。但這種NE555脈沖信號發生器只能調節頻率，只能測試聲音的高低性能。而對于聲音來說，表征音質的特征參數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脈沖信號發生器的功能單一的問題，本領域技術人員很容易想到在NE555的基礎上再增加信號占空比可調電路，期望實現占空比、頻率可調的功能，但是至今為止，這種結合了占空比、頻率可調電路的NE555模塊在工作時，在調節占空比的同時頻率會發生改變，或者在調節頻率的同時占空比會發生改變，也就是兩者必須同時調節，相互影響，無法實現分別可調的功能。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，提出一種可分別調節輸出電壓的占空比、頻率、幅度的脈沖波形可調的聲音信號發生器，且該聲音信號發生器的占空比、頻率、幅度可實現單一的調節。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是: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電阻Rl —端，可調電阻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另一端和調頻并聯電路，調頻并聯電路同時接555定時器的閾值端和觸發端；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方案后的優點是:
[0008]1、本實用新型輸出電壓的頻率、占空比、幅度單獨可調，且調節后，頻率、占空比、幅度只會變化其一，并不會相互影響。
[0009]2、本實用新型可產生穩定的、可調的脈沖波形信號，有利于對音箱、耳機等的聲音進行全性能參數的檢修測量，擴大了應用范圍。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型脈沖波形可調的聲音信號發生器的電路結構圖；
[0011]圖2是【背景技術】中所述常用的信號發生器的電路結構圖。
【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和可調電阻Rl —端，電源VDD采用5V電源。可調電阻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另一端和調頻并聯電路，調頻并聯電路同時接555定時器Ul的閾值端THR和觸發端TRI，形成施密特觸發器，將調頻并聯電路的接地端接地。
[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]調頻并聯電路由四路并聯電路組成，每一路并聯電路均由一個開關和一個電容串聯而成，即四路并聯電路分別是:由開關SI和電容Cl串聯組成的第一路并聯電路，由開關S2和電容C2串聯組成的第二路并聯電路，由開關S3和電容C3串聯組成的第三路并聯電路，由開關S4和電容C4串聯組成的第四路并聯電路。開關S1、S2、S3、S4的輸入端同時接555定時器Ul的閾值端THR和觸發端TRI，形成施密特觸發器，產生矩形脈沖信號。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，閉合調頻并聯電路中的任意的開關S1、S2、S3、S4，此時，二極管Dl正向導通，二極管D2反向截止，串聯于所閉合的開關S1、S2、S3、S4的電容C1、C2、C3、C4充電，當調頻并聯電路的電壓達到電源VDD電壓值的2/3時，串聯于所閉合的開關的電容放電，此時，二極管D2導通，二極管Dl截止，電量經二極管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，即與調頻并聯電路中的電容Cl、C2、C3、C4的充放電個數成反比，所以調頻并聯電路中開關S1、S2、S3、S4閉合的數量越多，輸出電壓頻率越小，周期越大，開關S1、S2、S3、S4打開的數量越多，頻率越大，如此就可以調節輸出電壓的頻率。而在電容C1、C2、C3、C4的充、放電過程中，只要調節電位器R2，便使輸出電壓信號的占空比發生變化，由于在充、放電過程中，電量均經過電阻R2、R5、R7，所以在調節電位器R2時，能確保在頻率變化的同時占空比不發生變化，而占空比發生變化的同時頻率不變化。只要調節可調電阻R4，就可使輸出電壓信號的幅度發生變化，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，就實現輸出電壓信號的頻率、占空比、幅度三者的單獨可調且相互不影響。
【主權項】
1.脈沖波形可調的聲音信號發生器，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電阻Rl—端，可調電阻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另一端和調頻并聯電路，調頻并聯電路同時接555定時器的閾值端和觸發端；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.根據權利要求1所述脈沖波形可調的聲音信號發生器，其特征是:所述調頻并聯電路由四路并聯電路組成，每一路并聯電路均由一個開關和一個電容串聯而成，每個開關同時連接555定時器的閾值端和觸發端。3.根據權利要求2所述脈沖波形可調的聲音信號發生器，其特征是:四路并聯電路中的四個電容的容值相互不相等。4.根據權利要求3所述脈沖波形可調的聲音信號發生器，其特征是:四個電容的容值依次相差10倍。5.根據權利要求3所述脈沖波形可調的聲音信號發生器，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的聲音信號發生器，555定時器的VCC引腳同時連接電源和可調電阻R1一端，可調電阻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另一端和調頻并聯電路，調頻并聯電路同時接555定時器的閾值端和觸發端；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電阻R4；輸出電壓的頻率、占空比、幅度單獨可調且只會變化其一，不會相互影響。
【IPC分類】H03K3/02, H03K3/017
【公開號】CN204886899
【申請號】CN201520662309
【發明人】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