简易脉冲信号发生器.doc

简易脉冲信号发生器简易脉冲信号发生器无线电90.11 孙明方 在安装、调试各种数字电路仪器设备时，脉冲信号发生器是得力助手。我用 NE 555、LM324等少量元器件组装了一台脉冲信号发生器，效果很好 该仪器能产生连续脉冲、单脉冲、快速窄脉冲及锯齿波。它的一些技术指标是：频率范围2HZ20kHZ，分3档连续可调；输出脉冲幅度08V连续可调；输出脉冲宽度连续可调，占空比变化可达（0100），而且在调节脉宽时，振荡频率不受影响，这是本仪器的一个特点；脉冲上升时间和下降时间都小平改1ms，快速窄脉冲则小于100ms；当市电电压在160250V范围内变化时，脉冲频率及脉冲宽度不受影响。电路原理 图1为本仪器电原理图。时基集成电路 NE 555由开关 SA1 控制接成单稳态多谐振荡器或无稳态多谐振荡器。当SA1 拨向“连续”一边时电路为无稳态，SA 拨向“单次”一边时为单稳态。晶体管VT1 接成恒流源电路，这样可以保证通过NE555获得线性良好的锯齿波。N1 、N2 、N3为四运放LM324集成电路，其中N1接成比较器，用来调节脉宽；N2接成跟随器，用来增大锯齿波输出电流；N3 用来驱动发光二极管LED，以指示脉宽及单次触发情况。由于 LM 324的频响不太好，产生脉冲波形的前沿和后沿均较差，所以加了一级由VT2 构成的反相器作为整形用。VT3 接成跟随器，用来调节脉冲幅度和增强输出能力。 SA1拨向“连续”一边时，恒流源VT1 向电容C3、C4或C5充电。由于NE555内部电路所定，当电容两端的电压上升到(2/3) VCC时，NE555的内部放电管导通，电容器上的电荷迅速泄放，电容器端电压立即下降到 (13) VCC，然后再一次由恒流源充电，接着再一次放电，这样在电容器两端的电压就形成了一串锯齿波锯齿波的幅度变化范围总是在（1/3）VCC（2/3）VCC之间。改变充电电容的容量或充电电流的大小都能改变充电速度，因而锯齿波的频率也随着改变。开关SA2用来选择充电电容的大小，作为频率粗调，分高、中、低3档，频率范围分别为120kHZ，60 100HZ、260HZ。电位器 RP1用来改变充电电流，以便使产生的锯齿波频率能连续变化 该锯齿波一路经跟随器N2作为锯齿波输出用，另一路加到比较器N1的反相输入端N1的同相输入端接一直流电压。当锯齿波电压幅度大于此直流电压 时，N1 输出低电平当锯齿波幅度下降到低于此直流电压时，比较器翻转，N1输出高电平。因此在N1输出端就获得了一连串方脉冲。改变N1同相端直流电压值，就能改变N1的翻转时间，”从而也就改变了脉冲宽度，本机采用电位器RP2来改变加于同相端的直流电压值，这样可使脉冲宽度连续可调。当RP2调节电压的范围不窄于(1/3)Vcc(2/3)Vcc时，脉冲的占空比就能在（0100）大的范围内变化。 上述频率可调、宽度可变的方脉冲加到由VT2 组成的反相器的基极。C6 为驱动电容，它提供过驱动电流，以便在VT2 集电极获得边沿更陡的脉冲。VT3 构成跟随器，调节电位器RP2 可改变方脉冲的输出幅度。这样在VT3 发射极就可得到频率、幅度、宽度都能调节的方脉冲。C7为隔直电容，以适应不同用途的需要 当 SA1 拨向“单次”一边时， NE555的第 2脚（触发端）接+5V高电位，此时NE 555处于稳定状态。由于 NE 555内部的放电管导通，故此时C3、C4或C5上的电压为零。当按一下按钮开关SB1时，NE555的第2脚（触发端）电位瞬间降低，电路受到触发处于暂稳态，内部放电管截止。这时充电电容开始充电，如前所述，当电容上的电压上升到 (23 )Vcc时，内部放电管又导通，电容上的电压又迅速放电到零电位，使NE555又回到稳态。这样，每接一次SB1，NE555的第6、7脚就产生一个锯齿波，最终使VT2发射极输出一个方脉冲，其幅度和宽度也可由RP和RP2调节，单次脉冲在调试数字电路时非常有用，利用它可以一步一步地观察电路的工作情况，加速调试过程。 NE 555的第3脚输出快速窄脉冲，脉冲的上升沿和下降沿都小于100ns，可供某些特殊场合使用。 N1输出的脉冲同时又加到跟随器N3，用来驱动LED灯。因此在使用“单次”模式时，每接一次SB1,则产生一个脉冲，LED灯随之闪亮一下。采用“连续”模式时，LED灯的亮度随脉冲宽度的变宽而增加，这样可对脉冲宽度作粗略指示。安装与调试图2为本机的印制电路板图。因整机耗电极省，所以电源变压器采用3W以下的市售变压器。只要元器件良好，接线无误，通电后即能在VT3发射极得到脉冲输出。若3档频率