Pwm con porte NAND - LX.1791

Schemi di elettronica analogica di segnale e potenza
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Lucky85
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Pwm con porte NAND - LX.1791

Messaggio da Lucky85 »

Ciao a tutti,

nelle ultime uscite di Nuova Elettronica (248), c'era un circuito che sto cercando di capire e replicare: LX.1791
La cosa interessante è che con pochi ed economici componenti è realizzato un oscillatore astabile: 2 porte NAND con schmitt trigger(4093), 2 condensatori e qualche resistore.

La cosa "particolare" è fa uso un potenziometro da 2.2MOhm di difficile reperimento e quindi mi sono "imposto" di riprogettarlo con qualcosa di uso più comune (Cosi da imparare e essere padrone dell'argomento :-D )

Tutto quello prima del condensatore C2, mi è chiaro, anzi un esempio è riportato anche dal datasheet del CD4093B (Pagina 5),
ma quello dopo non riesco a capire la formula che lo regola.
Nell'articolo è indicato che R2 modifica la frequenza (tra 1 a 100Hz) e R4 modifica il duty cycles

long short story: come modificare R2 e cambiare C1,C2, R5 e R4 di conseguenza mantenendo le caratteristiche di output?

Ecco un estratto del circuito:
1791.png
1791.png (46.35 KiB) Visto 1416 volte
Allegati
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pgv
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Re: Pwm con porte NAND - LX.1791

Messaggio da pgv »

La soglia di transizione per un passaggio dell'ingresso da Basso a Alto, per 5V di alimentazione, e' 2.2V, mentre quella per un passaggio da Alto a Basso e' di 0.9V. A 10V si parla di 4.6V e 2.5V. Partiamo col condensatore C1 scarico, e l'Enable Alto. L'uscita sara' NOT(AND(0, 1)) ossia NOT(0) ossia 1, Alto. Questo carichera' il condensatore C1 fino al raggiungimento dei fantomatici 2.2V di soglia. La costante di tempo con cui cio' avviene e' il prodotto di (R1 + R2) per C1, ossia circa 0.22 secondi, per R2 al massimo, e 4.7 millisecondi, per R2 al minimo. Su tempi del genere, il tempo di transizione del gate non importa. A questo punto, gli ingressi del NAND sono entrambi a 1 e quindi l'uscita va a 0, e C1 comincia a scaricarsi tramite R1 e R2, fino ad arrivare a 0.9V che e' la soglia "bassa", con la stessa costante di tempo. E cosi' via. Per farla breve, a regime la tensione ai capi del condensatore "oscilla" tra 0.9V e 2.2V (o tra 2.5V e 4.6V se alimentato a 10V - o a 9V come ho visto poi).
Non ho voglia di farmi i conti degli esponenziali, ma se prendi alla grossolana due volte la costante di tempo dovresti avere l'ordine di grandezza del periodo di oscillazione, quindi tra 0.44 secondi e 10 millisecondi circa, ossia tra un paio di Hz e 100 Hz come promesso.
Per C2, R4 ed R5 le cose si complicano un pochino in quanto entrambi i lati di C2 sono soggetti a cambiare tensione ciclicamente...
Lucky85
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Re: Pwm con porte NAND - LX.1791

Messaggio da Lucky85 »

Grazie innanzitutto @pgv e scusa il ritardo.
Si sicuramente l'idea è quella di cambiare i valori del blocco RC mantenendola la costante di tempo invariata.
Da prove fatte su un simulatore (Multisim) sembra che questa variazione poi influisca anche sul secondo blocco RC a valle, innescando un comportamento non atteso.
Magari devo provare su basetta invece che su simulatore :)
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