Multisim实现555计时器模拟简易电子琴
时间:2022-07-04 21:00:00
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:
DIgital power(VCC)数字电源- 频率计数器(XFC)
- 示波器(XSC)
ground数字地Capacitan电容器Resistor电阻器555_VIRTUAL555计时器- 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:
- 选择频率值进行测量
- 调整适当的触发电平
- 设置适当的触发灵敏度
- 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:
-
指拨开关式触发(DIPSW)

-
触发弹簧按钮(DPST)

-
单刀单掷开关式(SPST)

接线:
555计时器原理基于555计时器原理
- 其中
RESET和Vcc引脚接入高电平,使重型引脚失效 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锁定器同时接入电容器作为充放电容器,导致电压值变化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CON - Control voltageGND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。

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

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
你的数电老师不会对你做什么()
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
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交互式按钮 DPST 开关帮助文档
交互式 SPST 开关帮助文档

