Diseño alternativo para un circuito astable 555

La señal de onda sinusoidal "más cercana" que puede obtener de la salida de un 555 es cuando el ciclo de trabajo es del 50 %. Tanto alto como bajo. Luego, cuando filtra eso (por ejemplo, con un circuito LC), obtiene algo parecido a una onda sinusoidal.

El 555 en su circuito básico siempre dará un ciclo de trabajo de 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 arreglar esto. Una solución es utilizar el 555 como comparador de ventanas , que es lo que se hace aquí.

Cómo se llega 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:

Cuando el pin3 ($Q$) está en estado ALTO (muy cerca del suministro de V para una versión CMOS) El capacitor se estará cargando

Y esta corriente de gráficos fluirá desde:

pin3--->Rt--->CT--->gnd--->Suministro V--->En el pin 8.

Y esta fase de carga durará hasta que el voltaje a través del capacitor no alcance el voltaje umbral ( VH = 2/3 Vcc ).

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

Luego, OUT (pin 3) se pone en BAJO (muy cerca de 0V pero no igual) y el capacitor comenzará la fase de descarga:

Placa positiva de Ct--->Rt--->en el pin 3--->y vía gnd de regreso a la placa negativa de Ct.

Y esta fase terminará cuando el voltaje del capacitor caiga por debajo del voltaje de activación ( VL = 1/3 Vcc ) y luego el pin OUT cambiará nuevamente a HIGH nuevamente.

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

Y el ciclo se repite.

y el periodo es

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

En cuanto a la salida, la$LC$El circuito forma el filtro de paso bajo de segundo orden. Por lo tanto, si la frecuencia de corte del filtro de paso bajo es igual o menor que la frecuencia del temporizador 555. A la salida del relleno veremos solo los armónicos fundamentales (una onda sinusoidal). ¿Qué son exactamente los armónicos y cómo "aparecen"?