Cómo Construir un Generador de Onda Senoidal con un Temporizador 555 


               


Cómo Construir un Generador de Onda Senoidal con un Temporizador 555


Onda Senoidal



En este circuito, mostraremos cómo podemos construir un generador de onda senoidal con un chip de temporizador 555.

Un generador de onda senoidal es un dispositivo que puede generar ondas sinusoidales.

Las ondas sinusoidales son formas de onda que alternan en valores durante un ciclo. Tiene un valor de pico, la amplitud más alta que alcanza y un valor de canal, la amplitud más baja que obtiene. La onda sinusoidal entre el pico y el canal toma un número infinito de valores entre el valor de pico y de valle.

Las ondas de seno son realmente muy comunes. Uno de los lugares más frecuentes que puede encontrarlas es las tomas de electricidad de los hogares. Fuera de los tomacorrientes de electricidad del hogar sale señales de voltaje senoidal CA.

En los Estados Unidos, las ondas sinusoidales tienen una frecuencia de 60Hz, lo que significa que hay 60 ciclos en un segundo. En países de todo el mundo, la frecuencia es de 50 Hz o 60 Hz. En los Estados Unidos, la amplitud de voltaje de CA es 120V o 240V. En todo el mundo varía de tan bajo como 110V a 240V.

También verá ondas senoidales en los generadores de funciones. Los generadores de funciones normalmente pueden emitir señales de CA en onda senoidal, onda cuadrada o forma de onda triangular.

Las ondas sinusoidales también se utilizan mucho en acústica.

En este circuito usaremos un temporizador 555 para crear una señal de onda sinusoidal que se puede utilizar para una variedad de propósitos.

Componentes Necesarios


  • Temporizador 555
  • 2,2KΩ resistor
  • 100nF condensador cerámico
  • 10nF condensador cerámico
  • 1μF condensador cerámico
  • 470μH inductor


El temporizador 555 se puede obtener muy barato de casi cualquier minorista electrónico.

El temporizador 555 es un chip de 8 pines.

En este circuito, conectaremos el temporizador 555 para estar en modo astable.

En este modo, el temporizador 555 pasará de ALTO a BAJO, ALTO a BAJO, ALTO a BAJO.

Las conexiones se muestran a continuación.

Un Generador de Onda Senoidal con un Temporizador 555

El circuito generador de onda sinusoidal que vamos a construir se muestra a continuación.

Circuito generador de onda senoidal con temporizador 555

A continuación se muestra el esquema en un tablero de circuitos del circuito anterior.

Sine wave generator breadboard circuit with a 555 timer

Así que, en primer lugar, para los requerimientos de potencia de este circuito, usamos 4,5V para el chip de temporizador 555. Este 4,5 V va a pin 8 y pin 4. El pin 1 está puesta a tierra.

Este temporizador 555 está en modo astable.

El modo astable puede producir formas de onda cuadradas digitales que van y vienen entre ALTO y BAJO.

En este circuito, la red RC está compuesta por una resistencia de 2,2KΩ y un condensador de 10nF. Haciendo las matemáticas para esta red RC usando la fórmula, F = 1 / 2πRC, obtenemos una frecuencia de aproximadamente, 7237Hz (F= 1/2(3,14)(2,2KΩ)(10nF)= 7237Hz).

Así que nuestra señal de onda cuadrada con los valores actuales de la resistencia y el condensador utilizado tiene una frecuencia de aproximadamente 7,2KHz.

Pero queremos que esta señal se convierta en una onda senoidal.

¿Cómo hacemos esto?

Utilizamos un circuito resonante LC en la salida donde se produce la señal de onda cuadrada.

Con una resonancia LC a la salida del temporizador 555, la señal de onda cuadrada se convierte en una señal de onda sinusoidal, una señal que es muy sinusoidal.

Pero para que esto suceda, los valores correctos deben ser elegidos para el circuito resonante LC, o bien no funcionará.

Todo el propósito de un circuito resonante es que con los valores correctos, la señal de salida resuene. En matemáticas, una onda senoidal es la perfecta representación de modelo de la resonancia. Cuando se alcanza la resonancia y puede ser a través de un circuito LC, la señal de salida será una onda sinusoidal, porque una onda sinusoidal representa la resonancia.

Así que con una red LC, somos capaces de resonar la onda cuadrada producida por el chip del temporizador 555 en una onda senoidal.

Pero, de nuevo, para que esto ocurra, debemos elegir los valores correctos del inductor y del condensador en la red LC para lograr resonancia.

Por lo tanto, antes, como hicimos las matemáticas para este circuito, la onda cuadrada de salida es aproximadamente 7.2KHz, por lo que tenemos que crear una red LC que resuene a esa frecuencia para obtener una salida de onda senoidal.

Así que tenemos que calcular los valores de la red LC donde la frecuencia de resonancia es de sólo 7.2KHz.

Así que hay una fórmula para calcular la resonancia LC. Esta fórmula es, frecuencia= 1/2π√LC. Con esta fórmula, podemos calcular los valores necesarios para calcular una frecuencia que está cerca de 7,2KHz. Así que hice la matemática y llegué a los valores de 470μH para el inductor y 1μF para el condensador. Conectando estos en la fórmula, la frecuencia es 7,34KHz, que está muy cerca de la salida 7,2KHz por la onda cuadrada. Así que los valores son lo suficientemente cerca para que este circuito funcione. Obviamente, cuanto más cerca se obtienen estos 2 valores para coincidir, más perfecta de una onda senoidal se obtiene en la salida. Pero, de nuevo, este circuito funciona, como lo demuestra el video que puedes ver a continuación.

Así es como funciona este circuito.

Un chip de temporizador 555 puede producir señales de onda cuadrada fácilmente. Es muy bueno para producir ondas cuadradas. Simplemente tiene que poner el temporizador 555 en modo astable y emite ondas cuadradas.

Después de eso, todo lo que tienes que hacer es colocar un circuito resonante LC a la salida de esta onda cuadrada para que se convierta en una onda senoidal.

Y eso es todo lo que se requiere para que esto funcione.

Darse cuenta de que este circuito es preciso. Como he dicho, tiene que utilizar los valores correctos para la red LC para lograr y también tiene que utilizar el voltaje correcto. Este circuito obtiene 4.5V al chip. El circuito no resonará si el voltaje está apagado. 4.5V está justo donde necesita ser para lograr resonancia. Si varía el voltaje mucho de esto, el circuito no funcionará. Así que tienes que ver una gran cantidad de parámetros. Pero el circuito funciona muy bien si está en el rango correcto de valor. En cualquier lugar cerca de 4.5V funciona muy bien.

Obviamente, hay modificaciones que puedes hacer en este circuito. Puede cambiar la frecuencia de la señal de salida cambiando los valores de la red RC. Si aumenta los valores de la red RC, esto disminuye la frecuencia. Del mismo modo, si disminuye los valores de la red RC, aumenta la frecuencia.

Para crear una señal de 6Hz, R1= 10MΩ and C= 10nF.

Para crear una señal de 600Hz, R1= 100KΩ and C= 10nF.

Para crear una señal de 134Hz, R1= 470KΩ and C= 10nF.

Para crear una señal de 1.7KHz, R1= 33KΩ and C= 10nF.

Para crear una señal de 43KHz, R1= 1KΩ and C= 10nF.

Para crear una señal de 180KHz, R1= 150Ω and C= 10nF.

Para crear una señal de 252KHz, R1= 100Ω and C= 10nF.

Pero recuerde que si modifica la frecuencia de la señal de onda cuadrada, tiene que cambiar los valores de la red LC, de modo que la resonancia se puede lograr para esa frecuencia.

Así que requiere una buena cantidad de matemáticas.

Y así es como se puede construir un circuito generador de onda sinusoidal con un chip temporizador 555.

Para ver cómo funciona este circuito en la vida real, por favor vea el video a continuación. Lo siento está en inglés, pero solo puedes ver cómo se ve la señal.



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