Circuitos lógicos Vs Circuitos de alimentación de transistores

Usa un comparador

Las puertas "digitales" NO (inversores) son comparativamente débiles, ya que no están diseñadas para manejar grandes cargas. En el caso más general, desea una topología de circuito conocida como comparador.

Un comparador compara la tensión de entrada con una referencia y genera una de sus extensiones máximas (lo más cerca posible de la fuente de alimentación positiva o negativa) si la entrada está incluso el bit más pequeño arriba o debajo de la referencia.

Este parece ser tu comportamiento deseado.

Puede crear fácilmente un comparador a partir de un amplificador operacional (amplificador operacional) eliminando la red de retroalimentación como se muestra a continuación. Sin retroalimentación, la ganancia de bucle abierto del amplificador se aplicará directamente sin mitigación.

Por lo tanto, la salida es solo la entrada menos los tiempos de referencia un factor de ganancia muy grande. La tensión de salida no puede exceder la fuente de alimentación (por supuesto), por lo que un circuito práctico estará limitado a los rieles (al igual que los inversores "digitales").

La ventaja es que el amplificador operacional será mucho más fuerte (más rápido, capaz de conducir cargas más grandes). El inconveniente es que usará más poder.

A continuación se muestra un esquema de ejemplo seguido de un trazo de osciloscopio que muestra el comparador en acción.

¡Buena suerte con tu proyecto!

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

"los chips lógicos siempre están encendidos o apagados" : esto no es exactamente cierto. Hacen un buen trabajo forzando las entradas a la lógica 0 o 1, pero si tiene una transición de entrada lenta y descuidada, también obtendrá una transición de salida algo lenta. La transferencia de un inversor se parece a una curva en S:

Dudo que esto le dé algún problema a su circuito descendente, pero podría ser bueno tenerlo en cuenta. Si la transición rápida es realmente importante para usted, entonces estudie las hojas de datos de los inversores particulares que está mirando para tener una idea de la nitidez de la curva de transferencia.

No mencionaste algunos factores importantes:

• ¿cuál es la corriente (y menos importante, el voltaje) que desea cambiar, y su carga es resistiva o inductiva?

• ¿cuál es el voltaje de la compuerta que su FET necesita para encender por completo, y coincide con el voltaje en el que funciona su 555?

• a qué frecuencia desea cambiar

Una pequeña corriente (digamos 100 mA) a menudo se puede cambiar mediante un FET directamente desde una salida 555. Las corrientes más grandes a menudo se pueden cambiar si la frecuencia es baja.

Para cargas realmente grandes, hay chips de "controlador Mosfet" que están especialmente diseñados para conducir las puertas de Mosfets muy rápidamente. Dichos chips pueden manejar una corriente de 1 A o más durante el corto tiempo necesario para cargar o descargar rápidamente una compuerta MOSFET.

IMO una puerta (en el sentido de un chip HC o HCT) ofrece pocas ventajas sobre una salida 555.