LM567及NE567原理及應(yīng)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(fù)載特性極佳，任何大于1KΩ的電阻性負(fù)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(fù)載，如圖5所示，引腳8輸出端的峰值電流高達(dá)100mA，但波形略差。
　　利用前述的振蕩頻率和電容計(jì)算公式（1）和（2），即可確定這類(lèi)振蕩器的各種參數(shù)。同樣的，R1必須限制在2至20KΩ的范圍內(nèi)。為使計(jì)算簡(jiǎn)化，節(jié)約時(shí)間，決定振蕩頻率的元件數(shù)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(nèi)微調(diào)百分之幾。如果加上控制電壓，引腳2應(yīng)接去耦電容C2，其值應(yīng)大致為C1的2倍。

　　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(hào)/空號(hào)之比對(duì)所產(chǎn)生的波形而言是完全可變的，借助微調(diào)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(nèi)，C1交替充放電，充電是經(jīng)電阻R1、二極管D1和R2的左側(cè)，而放電則通過(guò)電阻R1、二極管D2和R2的右側(cè)。只是隨著傳號(hào)/空號(hào)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(jié)點(diǎn)間接有一個(gè)緩沖級(jí)。
　　在圖9中，這個(gè)緩沖級(jí)是一級(jí)晶體管射極跟隨器。踞遺憾的是，這一級(jí)的引入使波形的對(duì)稱(chēng)性略差。相對(duì)應(yīng)的是，圖10所示電路以一級(jí)運(yùn)算放大器跟隨器作為緩沖級(jí)。這樣就不影響波形的對(duì)稱(chēng)性。
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(nèi)部被靜態(tài)偏置到3.8V。當(dāng)567接收到帶內(nèi)輸入信號(hào)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(nèi)，偏置電壓的變化與輸入信號(hào)頻率呈線性關(guān)系。其斜率為每頻偏百分之一有20mV（即20mV/ f0）。

　　圖11所示為當(dāng)567作為音調(diào)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(dāng)音調(diào)鎖定時(shí)，在引腳1上的平均電壓是此電路帶內(nèi)輸入信號(hào)幅度的函數(shù)，如圖12的傳輸函數(shù)所示。當(dāng)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(nèi)部輸出晶體管就導(dǎo)通。
　　帶寬的確定
　　當(dāng)567被用作音調(diào)開(kāi)關(guān)時(shí)，其帶寬（中心頻率的百分?jǐn)?shù)）的最大值約為14%。此值與25至250mV均方根值的帶內(nèi)信號(hào)電壓成正比。但是，當(dāng)信號(hào)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?jǐn)?shù)（%），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(cè)帶寬的對(duì)稱(chēng)性
　　所謂檢測(cè)整容的對(duì)稱(chēng)性就是測(cè)量此帶寬與中心頻率的對(duì)稱(chēng)程度。對(duì)稱(chēng)性的定義如下：
　　（fmax＋fmin－2f0）/2f
　　這時(shí)fmax和fmin是相應(yīng)于所檢測(cè)頻帶二邊沿的頻率。
　　如果一個(gè)音調(diào)開(kāi)關(guān)的中心頻率為100KHz，而帶寬為10KHz，頻帶的邊沿頻率對(duì)稱(chēng)于95KHz和105KHz，這樣，其對(duì)稱(chēng)性為0%。但是，如果其頻帶相當(dāng)不對(duì)稱(chēng)，邊沿頻率為100KHz和110KHz，其對(duì)稱(chēng)值增加到5%。
　　如果需要，可以用微調(diào)電位器R2和47KΩ的電阻R4在567的引腳2上加一外偏微調(diào)電壓，以使對(duì)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(bǔ)償。

以圖13所示的典型電路為基礎(chǔ)，很容易設(shè)計(jì)出實(shí)用的音調(diào)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(chǔ)，由實(shí)驗(yàn)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(diào)整其值，以給出所要求的信號(hào)帶寬。如果對(duì)于頻帶的對(duì)稱(chēng)性要求嚴(yán)格，可如圖13所示，加一對(duì)稱(chēng)性調(diào)整級(jí)。

　　最后，使C3之值為C2的2倍。并檢查此電路的響應(yīng)。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(dāng)，則整個(gè)電路設(shè)計(jì)完畢。

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