Usando 555 para generar una señal cuadrada con ciclo de servicio fijo / frecuencia variable

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Estoy intentando diseñar un circuito cuya salida es una onda cuadrada con las siguientes propiedades:

  • Ciclo de trabajo fijo, lo más alto posible (digamos 99%)
  • Frecuencia variable, entre 0.2 - 20 Hz (soy algo flexible con este rango)

Me imaginé (¿ingenuo?) que tal cosa sería posible usando un temporizador 555, conectado en una configuración astable. Comencé a explorar el espacio problemático usando una herramienta en línea que calcula el ciclo de trabajo / frecuencia para valores dados de R1. R2 y C (ver diagrama).

Parece que, al menos en teoría, podría lograr el efecto deseado con la siguiente configuración:

  • Algunos valores de R1: R2 fijos y razonablemente altos (por ejemplo, R1 = 1 megohm / R2 = 1 kilohm); esto establece el ciclo de trabajo alto
  • Variando el condensador entre 0.1 y 10 microfaradios; esto varía la frecuencia dentro de mi rango deseado sin afectar el ciclo de trabajo

El gran problema sería realizar este circuito con componentes reales. Por lo menos que yo sepa, no existe un condensador variable con ese tipo de rango.

Me pregunto si hay alguna otra forma de configurar un 555 (además del diseño típico dado anteriormente), que proporcionaría una forma más realista de ajustar la frecuencia mientras se mantiene constante el ciclo de trabajo.

Alternativamente, estaría abierto a cualquier sugerencia sobre cómo lograr una capacitancia variable de 0,1 a 10 microfaradios.

Finalmente, estoy abierto a cualquier implementación que no sea 555 que logre el resultado deseado. Cuanto más simple, mejor.

    
pregunta jptacek

3 respuestas

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Si el ciclo de trabajo en sí no importa y el requisito es para pulsos de, por ejemplo, 0,5 ms, entonces podría enviar la salida de su circuito a un circuito 555 monoestable. Están disponibles los chips Dual-555: el 556.

    
respondido por el Andrew Morton
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Puedes intentar variar la tensión en el pin 5; esto establece los umbrales superior e inferior dentro del comparador y si los bajas (al establecer el pin 5 a un voltaje más bajo) la frecuencia aumentará. No recuerdo cuánto control hay usando el pin 5, pero sospecho que un rango de frecuencia de 10: 1 debería ser factible.

Desconectado, el pin 5 está a dos tercios de la tensión de alimentación y si Vs es de 9 V, entonces Vc estará a aproximadamente 6V. Bajar Vc a aproximadamente 2 V debería estar bien y esto le dará aproximadamente 3 veces la frecuencia. Levantar el pin 5 a 9V (quizás puedas subir) disminuirá la frecuencia en aproximadamente un 30%.

Así es como se ve la descarga de carga: -

Elpin5tieneaccesoalpuntodondeelvoltajees\$\frac{2}{3}V_S\$-enefecto,alreducirestotambiénsereduciráelumbraldeuntercioysereducirála"brecha" en voltios entre los dos.

Creo que si hiciste un poco de google en el control del pin 5 obtendrás una respuesta más precisa que la mía.

    
respondido por el Andy aka
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Prefiero usar un oscilador de anillo construido de 3 inversores Schmitt, 2 resistencias, 2 diodos y un capacitor para tener control independiente sobre el ciclo de trabajo. Esta respuesta solo complementa a Andy, ya que la forma de variar la frecuencia de forma independiente es mediante el control de Vs. El oscilador en anillo, si está bien construido, puede alcanzar frecuencias más altas y usar menos potencia que el 555.

    
respondido por el horta

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