Generatore d'onda quadra con il 555
Obiettivo:
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Componenti: IC LM 555; 1 R da 1 KOhm; 1 R da 27 KOhm; 1 C da 10 nF; 1 C da 100 nF |
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Schema elettrico )
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Forma d'onda d'uscita )
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Il ramo di "temporizzazione" del 555 è costituito da RA, RB e C |
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Al piedino 7 del 555 (internamente) è collegato un BJT che funge da interruttore elettronico. |
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Durante la carica di C, i componenti coinvolti sono: (RA + RB) * C |
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Durante la scarica: RB * C (più la resistenza del BJT in conduzione che è trascurabile) |
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All'accensione, il condensatore C è scarico (Vc = 0) ed inizierà a caricarsi per portarsi al valore di Vcc. Quando la Vc raggiunge i 2/3 della Vcc, il transistor interno al 555 và in saturazione (comportandosi come un interruttore chiuso) ed il condensatore inizierà a scaricarsi. Quando la Vc di scarica, che tenderebbe a zero, raggiungerà 1/3 di Vcc, il BJT smetterà di condurre ed il C ritornerà a caricarsi per tentare nuovamente di portarsi al valore di Vcc. Sappiamo però che appena Vc raggiungerà i 2/3 di Vcc, il BJT tornerà a condurre e tutto ricomincerà da capo. |
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La tensione di uscita Vo (pied. 3) sarà un'onda quadra che avrà valore Vo = Vcc durante il periodo d'interdizione del BJT e Vo = 0 durante il periodo di conduzione. |
Se si vuole generare un'onda quadra avente f = 250 Hz e duty cycle prossimo al 50%, si deve tenere conto delle seguenti considerazioni:
La carica di C avviene attraverso RA ed RB. La scarica coinvolge invece solo RB.
Affinchè si abbia un duty cycle prossimo al 50%, RA deve essere molto più piccola di RB (circa 1/10).
Partendo da: T = 1/f = T1 + T2 = 0,7(RA + 2RB)C
f = 1/T = 1/0,7(RA + RB)C ...dividendo numeratore e denominatore per 0,7 ed evitando di considerare RA perchè trascurabile ( RA = 1 KOhm ), si avrà:
f = 1,4/RB*C
...da cui. si potrà ricavare il valore di Rb affinchè l'oscillatore oscilli alla frequenza di 250 Hz...ovvero:
RB = 1/1,4*250*100 nF = 28,6 KOhm (27 KOhm)
Il valore di C si sceglierà dalla formula: C = 1/1,4 * f * RB
Si calcolerà il valore di Cmin (considerando RB min. = 10 KOhm) e Cmax (RB = 100 KOhm)
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Il valore di Cmin = 1/1,4 * f * Rmax = 28 nF |
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Il valore di Cmax = 1/1,4 * f * Rmin = 285 nF |
Si sceglierà quindi un valore intermedio...per es: C = 100 nF
La verifica del valore della frequenza di oscillazione sarà:
f = 1,44/(RA+2RB)C = 262 Hz.................Il valore del duty cycle sarà: RA+RB/RA+2RB = 0,51
Breve relazione da inviare via mail
