Diseño alternativo para un circuito 555 astable

La señal "más cercana" de onda sinusoidal que puede obtener de la salida de un 555 es cuando El ciclo de trabajo es del 50%. Tanto alta como baja. Luego, cuando filtras eso (por ejemplo, con un circuito LC) obtienes algo parecido a una onda sinusoidal.

El 555 en su circuito básico siempre dará un ciclo de servicio de más más del 50% ya que el tiempo de descarga es más corto que el tiempo de carga y la salida es alta durante el tiempo de carga.

Hay varias modificaciones que se pueden hacer al circuito básico 555 para solucionar este problema. Una solución es usar el 555 como comparador de ventana que es lo que se hace aquí.

La forma en que llegas al 50% del ciclo de trabajo es en gran medida irrelevante. Más relevante es hacer coincidir la frecuencia de la señal con la frecuencia de resonancia del circuito LC y usar un búfer para no cargar el circuito LC, ya que Q disminuirá y el filtrado será peor, lo que dará como resultado una onda sinusoidal de peor calidad.

Este circuito con el temporizador NE555 funcionará como un oscilador astable.

El esquema simplificado se verá así:

Cuandopin3(\$Q\$)estéenestadoALTO(muycercadelafuenteVparaunaversiónCMOS)Elcondensadorseestarácargando

Yestacorrientedegráficosfluirádesde:

pin3--->Rt--->CT--->gnd--->Vsuministro--->Enelpin8.

Yestafasedecargaduraráhastaquelatensiónenelcondensadornoalcancelatensióndeumbral(VH=2/3Vcc).

$$T_H=R_tC_t\ln\left(\frac{V_{CC}-V_L}{V_{CC}-V_H}\right)$$

Luego,OUT(pin3)seponeBAJO(muycercade0Vperonoigual)yelcondensadorcomenzarálafasededescarga:

PlacapositivaCt--->Rt--->enelpin3--->y,atravésdegnd,volveralaplacanegativaCt.

Yestafaseterminarácuandoelvoltajedelcapacitorcaigapordebajodelvoltajedeactivación(VL=1/3Vcc)yluegoelpinOUTcambiaránuevamenteaHIGHnuevamente.

$$T_L=R_tC_t\ln\left(\frac{V_H}{V_L}\right)$$

Yelcicloserepite.

Yelperíodoes

$$F=\frac{1}{T_H+T_L}=\frac{1}{R_tC_t\ln\left(\frac{V_H*(V_{CC}-V_L)}{V_L*(V_{CC}-V_H)}\right)}=\frac{1}{R_tC_t\ln(4)}=\frac{1}{1.386R_tC_t}$$

Encuantoalasalida,elcircuito\$LC\$formaelfiltrodepasobajodesegundoorden.Porlotanto,silafrecuenciadecortedelfiltrodepasobajoesigualoinferioralafrecuenciadeltemporizador555.Enlasalidadelrellenosoloveremoslosarmónicosfundamentales(unaondasinusoidal). ¿Qué son exactamente los armónicos y cómo "aparecen"?