¿Cómo convertir la salida del temporizador 555 (modo astable) en una onda cuadrada decadente?

Lo que quieres hacer es modular en amplitud una onda cuadrada. Afortunadamente, esto es fácil de hacer con ondas cuadradas porque puede amplificarlas arbitrariamente y luego recortar a un nivel ajustable. Esto no funciona con otras formas de onda porque el resultado son partes superiores e inferiores recortadas, por lo que terminas con una onda cuadrada. Sin embargo, cuando comienzas con una onda cuadrada, eso está bien.

Aquí hay un circuito simple que explota este efecto:

El transistor se encenderá y apagará de acuerdo con la onda cuadrada. La amplitud de la señal aplicada al altavoz es una función de la tensión de ajuste de volumen, alimentada en la parte superior.

R2 y D1 realizan dos funciones. Primero, le dan un lugar a la corriente de retorno inductivo cuando Q1 se apaga abruptamente. Sin eso, la Q1 podría ser frita. En segundo lugar, R2 provoca que la disminución de la corriente cuando Q1 se apaga tenga aproximadamente el mismo perfil que el aumento de corriente cuando se enciende Q1. Esto no es necesario para sacar el sonido del altavoz, pero hará que el sonido sea un poco más alto que si R2 no estuviera allí (reemplazado por un corto).

Puede utilizar la salida de su generador de envolvente para controlar la base de un transistor que amplifica la señal de onda cuadrada.

Para ser justos, en lugar de su circuito de envolvente que reduce la salida, simplemente cargaría un condensador a través de una resistencia; eso conduce a un \ $ 1-e ^ {- t} \ $ tipo de voltaje sobre el capacitor. Eso, a su vez, me conectaría a la base de un transistor NPN (posiblemente con una resistencia de base más grande para no distorsionar demasiado la curva de voltaje) en una configuración de emisor común. Eso atenuaría la señal de entrada con el aumento de voltaje.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Observe que usé C2 para acoplar capacitivamente su onda cuadrada en el circuito, y C3 para acoplarlo hacia afuera, que forma un filtro de paso alto (es decir, que DC no puede pasar) y las frecuencias a las que se corta ese circuito Dependa de los valores de C2 y R5, y también de C3, puede hacer que C3 sea mucho más grande que 100nF. No se preocupe si esto cambia su señal, lo hace, ya que de todos modos a su orador no le importa (o no le gusta) DC

Entonces, lo que sucede aquí es que primero tiene R3 / R4 formando un divisor de voltaje, por lo que si no hubiera nada más, el punto de colector de Q1 estaría exactamente a 4.5V.

Luego, acoplas tu señal a través de C2 y R5, esto "empuja" esos 4.5 V hacia arriba y hacia abajo con la señal de entrada de paso alto.

La atenuación variable ocurre porque paralela a R3, tenemos la resistencia de colector-emisor de Q1. Cuando la corriente que fluye hacia la base de Q1 (desde el nodo del "voltaje del condensador" hasta el R2) es alta, la resistencia se vuelve baja; de hecho, es significativamente menor que R3 o R4. Entonces, lo que nuestra señal ahora ve, después de "salir" de C2 es un divisor de voltaje formado por la resistencia de colector-emisor de R5 y Q1. ¡Cuanto más bajo sea el valor, menor será la relación de salida a voltaje de entrada de ese divisor!

Porque, como se dijo, no queremos que DC fluya a través del altavoz, luego pasamos el resultado a través de C3.

¡Felicitaciones! El amplificador controlado por voltaje más simple posible :) Tenga en cuenta que esto no es ni siquiera remotamente lineal en amplificación. Pero las ondas cuadradas realmente no requieren una amplificación "correcta" o "limpia", ¿verdad?

No soy un gran fan de la NE555. Estoy de acuerdo en que es un pequeño y bonito IC para construir temporizadores, osciladores de todo tipo, pero en esta época, su precio es rivalizado por los microcontroladores, que, una vez que aprendes a programarlos, facilitan considerablemente el diseño. Cuando realmente necesitas algo como un diente de sierra, es bueno. Si necesita una onda cuadrada ajustada de forma apropiada, o un ajuste sencillo, en mi opinión no es el camino a seguir. Me resulta más fácil crear circuitos digitales en lugar de uno analógico, y hace que sea más exacto y ahorre energía, con menos componentes.

Por lo tanto, simplemente usaría un microcontrolador con una unidad PWM factiblemente rápida (prácticamente todo lo que compraría en un gabinete real tiene uno), y lo uso con un ciclo de trabajo reducido programáticamente como la función de envoltura - una simple baja El filtro de paso (RC) convertirá el PWM, siendo mucho más rápido de lo que el oído humano podría percibir, a un voltaje de CC. Básicamente, un convertidor de digital a analógico basado en PWM.

Y en lugar de modular externamente una onda cuadrada con ese voltaje de CC, simplemente le pido al microcontrolador que establezca el ciclo de trabajo de PWM en 0 para cuando mi onda cuadrada sea baja y para su servicio actual (decadente) Ciclo cuando está alto. Con cualquier cosa que no sean los microcontroladores más pequeños, obtendrá otro módulo de temporizador que puede generar interrupciones a intervalos fijos, lo que hace que la programación sea muy sencilla.