【導讀】沒(méi)有比 555 定時(shí)器等器件的完美方波輸出更令人滿(mǎn)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(huì )發(fā)現這種輸出聽(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，將方波轉換為正弦波，從而產(chǎn)生聽(tīng)起來(lái)自然舒適的音頻信號。
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(mǎn)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(huì )發(fā)現這種輸出聽(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，將方波轉換為正弦波，從而產(chǎn)生聽(tīng)起來(lái)自然舒適的音頻信號。
示例
最初的 Digi-Keyer 設計用于向業(yè)余無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器提供統一的摩爾斯字符和間隔。Digi-Keyer 已有 50 年的歷史，一個(gè)重建該器件的項目經(jīng)擴大后包含了音頻輸出，以便用戶(hù)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 周年紀念日，所以選擇該器件來(lái)產(chǎn)生音頻音調。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)明以下轉換階段。
555 定時(shí)器的輸出
原始輸出方波通過(guò)電位器調節音高。圖 1 是 555 音調發(fā)生器的原理圖，將其復位引腳連接來(lái)自其他 Digi-Keyer 電路的信號時(shí)激活。波形樣本取自測試點(diǎn) TP4-TP6。
圖 1.具有測試點(diǎn)的 555 音調電路。
波形轉換
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，構成了從完美方波到“鯊齒”形波的第一次轉換。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，并將任何直流信號解耦。增加電阻也將輸出衰減到耳機水平，與波形塑形一起創(chuàng )造出令人愉悅的音調。
圖 2.測試點(diǎn)波形。
總結
使用內置了音量控制功能的耳機對每個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行采樣，是體驗方波的刺耳程度與準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。在更復雜的電路中，可以使用計數器或通過(guò) Wien 橋配置的運算放大器來(lái)構建。
(作者：Don Johanneck）
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