LM567、NE567的功能介紹及應用

圖4和圖5所示為如何使567產(chǎn)生精密的方波輸出。從引腳6處可以獲得非線(xiàn)性鋸齒波，但其用途有限，不過(guò)，在引腳5上可獲得性能極佳的方波。如圖4所示，其輸出方波的上升時(shí)間和下降時(shí)間為20nS。

此方波的峰到峰幅值等于電源電壓減去1.4V。這種方波發(fā)生器和負載特性極佳，任何大于1KΩ的電阻性負載均不會(huì )影響電路的功能。另外，此方波發(fā)生器的輸出也可以加至低阻抗負載，如圖5所示，引腳8輸出端的峰值電流高達100mA，但波形略差。

利用前述的振蕩頻率和電容計算公式(1)和(2)，即可確定這類(lèi)振蕩器的各種參數。同樣的，R1必須限制在2至20KΩ的范圍內。為使計算簡(jiǎn)化，節約時(shí)間，決定振蕩頻率的元件數值也可以由圖6所示的諾模圖上直接讀出。

例如，需要此567振蕩器工作在10KHz，C1和R1的值可以是0.055uF和2KΩ，或者是0.0055uF和20KΩ。

在567的引腳2上加一控制電壓，即可使振蕩器的工作頻率在一個(gè)窄范圍內微調百分之幾。如果加上控制電壓，引腳2應接去耦電容C2，其值應大致為C1的2倍。

567的五個(gè)輸出

567的五個(gè)輸出端子。其中二個(gè)(引腳5和6)提供振蕩器的輸出波形，而第三個(gè)輸出端子引腳8，則如前所述為567的主要輸出口。其余的二個(gè)輸出端為此解碼器的引腳1和2。

引腳2與鎖相環(huán)的相位檢波器輸出端相接，在內部被靜態(tài)偏置到3.8V。當567接收到帶內輸入信號時(shí)，此偏置電壓隨之改變，且在典型的0.95至1.05倍振蕩器自由振蕩頻率范圍內，偏置電壓的變化與輸入信號頻率呈線(xiàn)性關(guān)系。其斜率為每頻偏百分之一有20mV(即20mV/ f0)。

圖11所示為當567作為音調開(kāi)關(guān)時(shí)，引腳2輸出和引腳8輸出之間的時(shí)間關(guān)系。圖中所示為在兩種帶寬(14%和7%)下的時(shí)間關(guān)系。

引腳1給出567正交相位檢波的輸出。當音調鎖定時(shí)，在引腳1上的平均電壓是此電路帶內輸入信號幅度的函數，如圖12的傳輸函數所示。當引腳1上的平均電壓被下拉到3.8V門(mén)限值之下時(shí)，集電極在引腳8上的內部輸出晶體管就導通。

帶寬的確定

當567被用作音調開(kāi)關(guān)時(shí)，其帶寬(中心頻率的百分數)的最大值約為14%。此值與25至250mV均方根值的帶內信號電壓成正比。但是，當信號電壓由200變至300mV時(shí)，則不影響帶寬。同時(shí)，帶寬反比于中心頻率f0和電容器C2的乘積。實(shí)際帶寬為：

BW=1070

BW的單位為中心頻率的百分數(%)，而且，Vi≤200mVRMS。式中Vi的單位為V-RMS，C2的單位為uF。

通過(guò)試探和誤差處理來(lái)選擇C2，一開(kāi)始可選擇C2的值為C1的2倍。隨后可增加C2的值以減小帶寬，也可減小C2的值以增加帶寬。

檢測帶寬的對稱(chēng)性

所謂檢測整容的對稱(chēng)性就是測量此帶寬與中心頻率的對稱(chēng)程度。對稱(chēng)性的定義如下：

(fmax+fmin-2f0)/2f

這時(shí)fmax和fmin是相應于所檢測頻帶二邊沿的頻率。

如果一個(gè)音調開(kāi)關(guān)的中心頻率為100KHz，而帶寬為10KHz，頻帶的邊沿頻率對稱(chēng)于95KHz和105KHz，這樣，其對稱(chēng)性為0%。但是，如果其頻帶相當不對稱(chēng)，邊沿頻率為100KHz和110KHz，其對稱(chēng)值增加到5%。

如果需要，可以用微調電位器R2和47KΩ的電阻R4在567的引腳2上加一外偏微調電壓，以使對稱(chēng)值減至0，如圖13所示。將電位器的中間滑動(dòng)觸點(diǎn)向上移則中心頻率降低，向下移則中心頻率升高。硅二極管D1和D2用作溫度補償。

以圖13所示的典型電路為基礎，很容易設計出實(shí)用的音調開(kāi)關(guān)。頻率控制元件電阻R1和電容C1各值的選定可利用圖6的諾模圖。電容C2容量的選擇可以上述討論為基礎，由實(shí)驗確定。一開(kāi)始可用其容量為C1的兩倍的電容，然后，若有需要可調整其值，以給出所要求的信號帶寬。如果對于頻帶的對稱(chēng)性要求嚴格，可如圖13所示，加一對稱(chēng)性調整級。

最后，使C3之值為C2的2倍。并檢查此電路的響應。如果C3太小，引腳8上的輸出可能會(huì )在開(kāi)關(guān)期間因過(guò)渡歷程而發(fā)生脈沖。如C3選擇適當，則整個(gè)電路設計完畢。

可以從一個(gè)音頻輸入饋入任意多個(gè)567音調開(kāi)關(guān)，以構成任何所希望規模的多音調開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )。圖14和圖15是二種實(shí)用的兩級開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )。

在圖14中的電路有雙音解碼器的作用。在二個(gè)輸入輸入信號中有任一個(gè)出現時(shí)，都可激勵出一個(gè)信號輸出。圖中，二個(gè)音調開(kāi)關(guān)是由是一個(gè)信號源激勵的，而其輸出則由一個(gè)CD4001B型CMOS門(mén)集成塊來(lái)進(jìn)行或非處理。圖15所示為二個(gè)567音調開(kāi)關(guān)并行聯(lián)接，其作用有中一個(gè)相對帶寬為24%的單個(gè)音調開(kāi)關(guān)。在此電路中，IC1音調開(kāi)關(guān)的工作頻率設計成比IC2音調開(kāi)關(guān)的工作頻率高1.12倍。因此，它們的轉接頻帶是疊合的。

圖4和圖5的電路可以用不同的方式修改，如圖7至圖10所示。在圖7中，占空比或傳號/空號之比對所產(chǎn)生的波形而言是完全可變的，借助微調電位器R2，其變化范圍為27∶1至1∶27。另外，在每個(gè)工作周期內，C1交替充放電，充電是經(jīng)電阻R1、二極管D1和R2的左側，而放電則通過(guò)電阻R1、二極管D2和R2的右側。只是隨著(zhù)傳號/空號比率的改變，工作頻率略有改變。

圖8所示的電路可以產(chǎn)生正交方波，此振蕩器在引腳5和8上的二個(gè)方波輸出有90°的相位差。在此電路中，輸入引腳3通過(guò)接地。如果在引腳3上加有2.8V以上的偏置電壓，則引腳8上的方波有180°相移。

圖9和圖10所示為定時(shí)電阻值最大可為500KΩ左右的振蕩器的電路。這樣，定時(shí)電容C1之值即可按比例減小。在這二個(gè)電路中，在567的引腳6和R1、C1的節點(diǎn)間接有一個(gè)緩沖級。

在圖9中，這個(gè)緩沖級是一級晶體管射極跟隨器。踞遺憾的是，這一級的引入使波形的對稱(chēng)性略差。相對應的是，圖10所示電路以一級運算放大器跟隨器作為緩沖級。這樣就不影響波形的對稱(chēng)性。