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Multisim实现555计时器模拟简易电子琴

555计时器模拟简单电子琴

  • 一. 组件介绍
  • 二. 原理分析
  • 三. 仿真实验
  • 四. 仿真错误

一. 组件介绍

这里使用的组件有:

  1. DIgital power(VCC)数字电源
  2. 频率计数器(XFC)
  3. 示波器(XSC)
  4. ground 数字地
  5. Capacitan 电容器
  6. Resistor 电阻器
  7. 555_VIRTUAL 555计时器
  8. 触发按键(DIPSW)(DPST)(SPST)

二. 原理分析

引用博主对555计时器原理的分析 555计时器原理 555计时器电平值的位置通过内部三个电阻分压实现 通过三极管实现通断状态的翻转 通过一个周期形成一个周期 在单位时间内形成连续周期 最后计算输出方波信号的频率值

模拟实验如下图所示555计时器

三. 仿真实验

注: 对于Multisim,目前,其组件库中没有提供有源蜂鸣器(即根据输出频率输出不同声波,无源蜂鸣器只能发出单频声波),只有无源蜂鸣器Buzzer,对于该设备,可以手动调整其频率以输出特定频率的声波

参数界面如下图所示

因此,为了便于检查输出的频率值,频率分析仪用于取代有源蜂鸣器 就是下面的小东西:

  1. 选择频率值进行测量
  2. 调整适当的触发电平
  3. 设置适当的触发灵敏度
  4. 选择交流耦合

下图为频率显示界面:

如果555计时器需要模拟真实情况下的电子琴,则需要使用Proteus来实现

555计时器部分接线基于555计时器形成的固定频率信号源原理:55计时器原理

按不同形式的触发方法(不同开关)分为以下三种:

  1. 指拨开关式触发(DIPSW) 指拨开关式

  2. 触发弹簧按钮(DPST) 弹簧式按键式

  3. 单刀单掷开关式(SPST) 单刀单掷开关式

接线: 555计时器原理基于555计时器原理

  1. 其中RESETVcc引脚接入高电平,使重型引脚失效
  2. DIS - Discharge 三极管集电极Collector输入引脚同时接入R1、R2将R1和R2上分压和作为引脚的输入值,根据引脚的输入值不断切换三极管的通断状态
  3. THR - Threshold 上阈值电压引脚与集电极引脚输入作用于比较器输出电平值SR定器同时接入电容器作为充放电容器,导致电压值变化
  4. TRI - Trigger 根据充放电原理,触发引脚接入电容器上极板的信号输入SR锁存器上,同时R2另一端接入电容器上的极板,因此与TRI - Trigger 触发引脚相接
  5. CON - Control voltage
  6. GND接地

电阻电容分配值可根据以下公式根据不同频率值计算。 频率与阻值和电容大小关系

你可能会问,为什么只改变电阻R2值,不变R1和C1的值 事实上,不严格地说,三个可以作为变量,但事实上,R2前有系数2,代表电阻的实际应用R1,可以买电阻间隔小,回用性高,价格低 至于小电阻和小电容器,小电阻通常比小电容器便宜 但稍微严谨一点,在555计时器在运行过程中,更换电容可能会影响元件内部 综上考虑,最好的实现方案即为更换电阻R2的阻值


四. 仿真错误

这时,你会发现模拟前两个触发开关时会出现

仿真错误 这是在Multisim独特的模拟错误,即使使用收敛助手仍然不能解决问题 实际测试不是收敛问题 解决这个问题的方法是第三种触发方法替换: 单刀单掷开关式(SPST) 虽然不能模拟电子琴的实际触发过程,但它反映了555计时器模拟电子琴的核心原理


我希望我能帮助你迷路。知识有限。如有学术错误,请及时纠正。谢谢你的阅读

(^^)/▽ ▽\(^^)

如果您想了解更多可以点击以下文档 交互式按钮 DPST 开关帮助文档 交互式 SPST 开关帮助文档

标签: 固定电阻器1879737

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