救护车扬声器发声电路

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1、数字电路课程设计报告姓名;王开举班级：20100521学号：2010052110设计项目名称：救护车扬声器发生系统一设计方案该电路主要通过两片555定时器模拟救护车扬声器发声电路，输出周期性变化的高频信号和低频信号，驱动扬声器发出高音低音周期交替的警报声。将两片555定时器分别连接成多谐振荡器，其中555（1）的作用是控制高频声音和低频声音的持续时间，其输出Vo1是555（2）的控制电压；555（2）的作用是控制高低音的频率，作为压控振荡器将555（1）输出的高低电平转化为频率，驱动扬声器发出响声。二.技术原理1．555定时器器件特性555定时器是一种中规模集成电

2、路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。 集成时基电路555的电源电压范围较宽，可在5~16V范围内使用（TTL型，若为CMOS型的555芯片，则电压范围可在2~18V内），电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力。双极型时基集成电路最大的灌电流和拉电流都在200mA左右，因而可直接推动TTL或CMOS电路中的各种电路，包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭和小型电动机等器件。集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。其主要参数见表1.1.图1(a)双极性型5G555的主要性能参数参数名称符号单位参数电源电

3、压VCCV5~16电源电流ICCmA阈值电压VTHVVCC触发电压VTRVVCC输出低电平VOLV1输出高电平VOHV13.3最大输出电流IOMAXmA≤200最高振荡频率fMAXKHz≤300时间误差△tnS≤5①VTH即Vi1,VTR即Vi2。(b)CMOS型7555的主要性能参数参数名称符号单位参数电源电压VCCV3~18电源电流ICCμA60阈值电压VTHVVDD触发电压VTRVVDD输出低电平VV0.1输出高电平VV14.8最大输出电流IOMAXmA≤200最高振荡频率fMAXKHz≥500时间误差△tnS基于以上对555定时器参数及性能的分析，认为以5

4、55定时器搭建的电路能够驱动小功率扬声器发音，选择适当的外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。2.555定时器内部结构及工作原理图1555定时器内部结构图2555定时器逻辑符号和引脚1>内部结构：555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和图2所示。Vi1（TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。Vi2（）：低电平触发端，简称低触发端，标志为。VCO：控制电压端。VO：输出端。Dis：放电端。：复位端。555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R组成的分压网络，产生VCC和VCC两个基准电压；两个电压比较器C

5、1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）；放电三极管T和输出反相缓冲器G3。是复位端，低电平有效。复位后,基本RS触发器的端为1（高电平），经反相缓冲器后，输出为0（低电平）。VCO为控制电压端，在VCO端加入电压，可改变两比较器C1、C2的参考电压。不加控制电压时，要在VCO和地之间接0．01μF（电容量标记为103）电容。放电管Tl的输出端Dis为集电极开路输出。2>工作原理：分析图1的电路：在555定时器的VCC端和地之间加上电压，当VCO悬空时，比较器C1的同相输入端接参考电压=VCC，比较器C2反相输入端接参考电压=VCC；当V

6、CO接控制电压时，比较器C1的同相输入端接参考电压=Ve，比较器C2反相输入端接参考电压=Ve。现做如下规定：当TH端的电压>时，写为VTH=1，当TH端的电压<时，写为VTH=0。当端的电压>时，写为VTR=1，当端的电压<时，写为VTR=0。①低触发：当输入电压Vi2<且Vi1<时，VTR=0，VTH=0，比较器C2输出为低电平，C1输出为高电平，基本RS触发器的输入端=0、=1，使Q＝1，＝0，经输出反相缓冲器后，VO＝1，T截止。这时称555定时器“低触发”；表2555定时器控制功能表输入输出THVODis×<<>×<>×LHHHLH不变L导通截止不变导通

7、②保持：若Vi2>且Vi1<，则VTR=1，VTH=0，==1，基本RS触发器保持，VO和T状态不变，这时称555定时器“保持”。③高触发：若Vi1>，则VTH=1，比较器C1输出为低电平，无论C2输出何种电平，基本RS触发器因=0，使＝1，经输出反相缓冲器后，VO＝0，T导通。这时称555定时器“高触发”。555定时器的“低触发”、“高触发”和“保持”三种基本状态和进入状态的条件（即VTH、VTR的“0”、“1”）整理为表2根据555定时器的控制功能，可以制成各种不同的脉冲信号产生与处理电路电路，例如,史密特触发器、单稳态触发器、自激多谐振荡器等。3.555定时

8、器接成多谐