簡(jiǎn)介

沒(méi)有比 555 定時(shí)器等器件的完美方波輸出更令人滿意的事情了。然而，如果將該輸出作為音頻信號(hào)，那么很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種輸出聽(tīng)起來(lái)是多么的刺耳。簡(jiǎn)單的解決方案是使用一系列的電容和電阻，將方波轉(zhuǎn)換為正弦波，從而產(chǎn)生聽(tīng)起來(lái)自然舒適的音頻信號(hào)。

示例

最初的 Digi-Keyer 設(shè)計(jì)用于向業(yè)余無(wú)線電發(fā)射器提供統(tǒng)一的摩爾斯字符和間隔。Digi-Keyer 已有 50 年的歷史，一個(gè)重建該器件的項(xiàng)目經(jīng)擴(kuò)大后包含了音頻輸出，以便用戶聆聽(tīng)正在生成的字符。由于這個(gè)日子也是 555 定時(shí)器的 50 周年紀(jì)念日，所以選擇該器件來(lái)產(chǎn)生音頻音調(diào)。555 定時(shí)器輸出方波。我們將通過(guò) Digilent Analog Discovery II 基于 PC 的多功能工具的范圍特性來(lái)說(shuō)明以下轉(zhuǎn)換階段。

555 定時(shí)器的輸出

原始輸出方波通過(guò)電位器調(diào)節(jié)音高。圖 1 是 555 音調(diào)發(fā)生器的原理圖，將其復(fù)位引腳連接來(lái)自其他 Digi-Keyer 電路的信號(hào)時(shí)激活。波形樣本取自測(cè)試點(diǎn) TP4-TP6。

圖 1.具有測(cè)試點(diǎn)的 555 音調(diào)電路。

波形轉(zhuǎn)換

555 器件的輸出端有一個(gè) 750 Ω 電阻以及 TP4 端的一個(gè) 0.22uf 電容，構(gòu)成了從完美方波到“鯊齒”形波的第一次轉(zhuǎn)換。見(jiàn)（圖 2）。在 TP5 端的另一組電阻/電容產(chǎn)生“鋸齒”波，然后在 TP6 處產(chǎn)生更加正弦化的波。最后的輸出電容使該波形具有了更明確的正弦波形狀，并將任何直流信號(hào)解耦。增加電阻也將輸出衰減到耳機(jī)水平，與波形塑形一起創(chuàng)造出令人愉悅的音調(diào)。

圖 2.測(cè)試點(diǎn)波形。

總結(jié)

使用內(nèi)置了音量控制功能的耳機(jī)對(duì)每個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行采樣，是體驗(yàn)方波的刺耳程度與準(zhǔn)正弦波的平滑程度的極好方法。在此例中，使用簡(jiǎn)單的無(wú)源器件改變方波。在更復(fù)雜的電路中，可以使用計(jì)數(shù)器或通過(guò) Wien 橋配置的運(yùn)算放大器來(lái)構(gòu)建。

(作者：Don Johanneck）