555多諧振蕩器的案例
基于555多諧振蕩器及STM32的簡易智能阻值測量儀
該儀器可同步測量多個元器件的阻值，避免使用萬用表對元器件一個個地檢測，節約了檢測時間。該儀器集成了多個555多諧振蕩器作為阻值檢測電路以及STM32最小系統作為控制部分，實現了對阻值的自動檢測。
關鍵詞：555多諧振蕩器,STM32,阻值的自動檢測
作者：趙辰龍，珠海格力電器股份有限公司
在電子世界中小到電阻，大到功率器件每一個元器件都有自己的阻值和阻抗，且大部分元器件是以阻值來衡量該元器件是否正常。在元件檢驗工作中經常使用萬用表對元件進行檢測，有時為了滿足生產而對一批元器件進行全檢，涉及的數量比較大，使用萬用表進行檢測需要重復進行，降低了檢驗效率。
制作一款簡易智能阻值測量儀能在一定程度上提高檢測效率，由于全檢檢測時的阻值在一個范圍內波動，使用555 多諧振蕩器作為阻值檢測電路無需頻繁轉換電容，價格低廉，結構及原理簡單。阻值異常的元件會讓此檢測電路出現異常，以此篩選出異常的元件。
圖1 測量儀系統
一、測量儀方案設計
該測量儀的硬件測量系統由STM32、555 多諧振蕩器、按鍵、顯示模塊等組成。如圖1 所示。
1.1 555多諧振蕩器模塊
555 多諧振蕩器不需要外加起始觸發信號，即可產生一定頻率和一定幅度的矩形波信號，其頻率與外接的阻值和容值有關。
展開 555函數信號發生器電路的工作過程
01
電路圖功能
利用555的核心電路產生方波、三角波、正弦波。
02
電路的工作過程
首先，555芯片通過外圍電阻電容組成一個多諧振蕩器，輸出一個方波。
555多諧振蕩器輸出方波后，經電容C1耦合到由R3，C3組成的積分網絡。輸出三角波。這也是一個電容充放電的過程，過程如下：當555多諧振蕩器輸出高電平時，C3通過R3開始充電，C3的充電電壓增加。當555多諧振蕩器輸出變成低電平時，C3通過R3放電，C3上的電壓降低。這樣在C3兩端產生的波形呈三角形狀。
三角波再經低通濾波器轉換成正弦波，其原理為：根據傅立葉變換，將三角波展開為傅立葉級數可知，它含有基波和3次、5次等奇次諧波，因此通過低通濾波器取出基波，濾除高次諧波，即可將三角波轉換成正弦波。這種方法適用于固定頻率或頻率變化范圍很小的場合。電路框圖如下方左圖所示。輸入電壓和輸出電壓的波形如下方右圖所示，uO的頻率等于uI基波的頻率。
03
注意
本例電路中低通濾波器的通帶截止頻率應大于三角波的基波頻率，而且小于三角波三次諧波的頻率。
展開 電路圖識圖心得及電路分析方法
4、將電路歸類，按類別研究電路
電子電路通常可分為以下幾種常見類別：報警電路、門鈴電路、振蕩電路、電源電路、照明與彩燈控制電路、開關與檢測電路、傳感 器應用電路、555定時器應用電路等。
上述每種類別電路雖然所采用的電子元器件不同，但電路實現的功能基本是相同的，所以可以從電路所實現功能入手來分析 電路。
另外，了解一些器件的典型電路結構及其特點，也為我們分析一些復雜電路帶來方便。
如555定時器典型電路主要包括用555定時器組成的單穩態觸發器、多諧振蕩器、雙穩態觸發器，用這些典型電路可以構成相應的應用電路，如由555組成的單穩態觸發器可構成觸摸開關電路、定時器等。
由555組成的多諧振蕩器可構成時鐘脈沖發生器等，由555組成的雙穩態觸發器可構成邏輯電平測試電路等。
如圖1，樓道燈所具備的延時功能就是由555定時器構成的單穩態觸 發器來實現的。
5、由淺入深研究某個類別電路
例如門鈴電路，我們可以先掌握簡單門鈴電路的原理，然后再進一步研究簡單變調門鈴電路、雙音調門鈴電路的原理，因為后面 兩種類型的門鈴電路是在簡單門鈴電路基礎上加以改進擴充而形成的。
如圖1，是光控和聲控延時開關電路，我們可以先從相對簡單的光控開關電路開始研究，在此 基礎上再研究光控延時開關電路，最后再研究聲光雙控延時開關電路就相對容易些了。
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圖4電路工作原理如下：
利用電流互感器T2監視負載電流IL，IL在通過互感器初級時，把電流的變化耦合到次級，在電阻R1上產生壓降。二極管D3對脈 沖電流進行整流，經整流后由電阻R2和電容C1進行平滑濾波。當發生過載現象時，電容器C1兩端電壓迅速增加，使齊納管D4導通，驅動晶體管 S1導通，S1集電極的信號可以用來作為電源變換器調節電路的驅動信號。
▲圖4 無功耗限流電路
電流互感器可以用鐵氧體磁芯或MPP環型磁芯來繞制，但要經過反復實驗，以確保磁芯不飽和。
理想的電流互感器應該達到匝數比是電流比。通常互感器的Np=1，Ns=NpIpR1/（Vs＋VD3）。具體繞制數據最后還要經過實驗調整，使其性能達到最佳狀態。
用555做限流電路
圖5為555集成時基電路的基本框圖。
▲圖5 555集成時基電路的基本框圖
555集成時基電路是一種新穎的、多用途的模擬集成電路，有LM555，RCA555，5G1555等，其基本性能都是相同的，用它組成的延時電路、單穩態振蕩器、多諧振蕩器及各種脈沖調制電路，用途十分廣泛，也可用于直接變換器的控制電路。
555時基電路由分壓器R1、R2、R3，兩個比較器，R-S觸發器以及兩個晶體管等組成，電路在5～18V范圍內均能工作。
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