【導(dǎo)讀】沒有比 555 定時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，那么很快就會發(fā)現(xiàn)這種輸出聽起來是多么的刺耳。簡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)生聽起來自然舒適的音頻信號。
簡介
沒有比 555 定時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，那么很快就會發(fā)現(xiàn)這種輸出聽起來是多么的刺耳。簡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)生聽起來自然舒適的音頻信號。
示例
最初的 Digi-Keyer 設(shè)計(jì)用于向業(yè)余無線電發(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，以便用戶聆聽正在生成的字符。由于這個日子也是 555 定時器的 50 周年紀(jì)念日，所以選擇該器件來產(chǎn)生音頻音調(diào)。555 定時器輸出方波。我們將通過 Digilent Analog Discovery II 基于 PC 的多功能工具的范圍特性來說明以下轉(zhuǎn)換階段。
555 定時器的輸出
原始輸出方波通過電位器調(diào)節(jié)音高。圖 1 是 555 音調(diào)發(fā)生器的原理圖，將其復(fù)位引腳連接來自其他 Digi-Keyer 電路的信號時激活。波形樣本取自測試點(diǎn) TP4-TP6。
圖 1.具有測試點(diǎn)的 555 音調(diào)電路。
波形轉(zhuǎn)換
555 器件的輸出端有一個 750 Ω 電阻以及 TP4 端的一個 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（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)對每個測試點(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，使用簡單的無源器件改變方波。在更復(fù)雜的電路中，可以使用計(jì)數(shù)器或通過 Wien 橋配置的運(yùn)算放大器來構(gòu)建。
(作者：Don Johanneck）
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