Tengo este circuito astable que genera ondas cuadradas con control independiente de la frecuencia y el ciclo de trabajo:
Para este circuito:
- $$ t_H = 0.759 \, C \, (R_f + R_y) $$
- $$ t_L = 0.759 \, C \, R_x $$
- $$ period = 0.759 \, C \, (R_f + R_d) $$
- $$ frecuencia = \ frac {1} {periodo} = \ frac {1.32} {C \, (R_f + R_d)} $$
- $$ duty \; cycle = \ frac {t_H} {period} = \ frac {R_f + R_y} {R_f + R_d} $$
Quiero que el ciclo de trabajo varíe, al menos, de 25% a 75% , y la frecuencia, al menos, de 1 kHz a 10 kHz .
Para estos valores dados:
- Rd es un potenciómetro cuya resistencia total es de 50 kOhm.
- Rf es una resistencia variable cuyo valor máximo es 50 kOhm.
- C = 10 nF.
, aquí están los rangos posibles:
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La frecuencia máxima posible: $$ freqency_ {max} = \ frac {1.32} {C \, (R_ {f, min} + R_d)} = \ frac {1.32} {10 ^ {- 8} (50k + 10)} = 2.64 \, kHz $$ donde se asume 10 Ohmios como el valor mínimo que se puede asignar a Rf, y 50 kOhm es Rd.
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La frecuencia mínima posible: $$ freqency_ {min} = \ frac {1.32} {C \, (R_ {f, max} + R_d)} = \ frac {1.32} {10 ^ {- 8} (50k + 50k)} = 1.32 \, kHz $$
Puede ver que el rango de frecuencia es muy estrecho.
Por otro lado, calculando el ciclo de trabajo y asumiendo que Rf se establece en 50 kOhm:
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El ciclo de trabajo máximo posible: $$ deber \; cycle = \ frac {R_f + R_ {y, max}} {R_f + R_d} = \ frac {50k + 50K} {50k + 50k} = 1 $$
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El ciclo de trabajo mínimo posible: $$ deber \; cycle = \ frac {R_f + R_ {y, min}} {R_f + R_d} = \ frac {50k + 10} {50k + 50k} = 0.5 $$
El ciclo de trabajo máximo posible es excelente, pero el mínimo es malo.
Puedo reducir el valor máximo de la resistencia variable Rf para mejorar el rango del ciclo de trabajo, pero el rango de frecuencias no mejorará notablemente. Por ejemplo, si Rf(max) = 5 kOhm , el ciclo de trabajo variará desde 10% to 100% . Pero la frecuencia oscilará entre 2.4 kHz to 2.64 kHz , lo cual es inaceptable.
O puedo reducir la resistencia total del potenciómetro Rd para mejorar el rango de frecuencias, pero el rango del ciclo de trabajo no mejorará notablemente. Por ejemplo, si Rd se reduce a 5 kOhm , la frecuencia máxima se convierte en 25.9 kHz y la frecuencia mínima se convierte en 2.4 kHz . Pero el ciclo de trabajo va desde 90% to 100% , que es tan malo.
Incluso si reduzco Rf y Rd o modifico el valor de C, no puedo alcanzar mi objetivo.
¿Cómo puedo alcanzar el rango requerido de frecuencia y ciclo de trabajo?
