Creación de ondas cuasi sinusoidales a partir de ondas cuadradas

Introducción

Pocas cosas son más satisfactorias que una salida de onda cuadrada perfecta de dispositivos como los temporizadores 555. Sin embargo, si esa salida está destinada a ser una señal de audio, pronto se descubre lo hostil que es esa salida para el oído humano. Una solución sencilla usa una serie de condensadores y resistores que convierten la onda cuadrada en una onda sinusoidal dando como resultado una señal de audio cómoda que suena natural.

Ejemplo

El Digi-Keyer original se diseñó para transmitir caracteres y espacios morse uniformes a transmisores de radio aficionados. Un proyecto para recrear el Digi-Keyer de 50 años se amplió para incluir una salida de audio que permitiera a los usuarios escuchar los caracteres que se generaban. Como también es el 50.º aniversario del temporizador 555, se eligió para generar los tonos de audio. La salida del 555 es una onda cuadrada. Las siguientes etapas de conversión se ilustraron usando la característica de osciloscopio de una multiherramienta basada en PC Analog Discovery II de Digilent.

Salida 555

La onda cuadrada de salida original se puede ajustar mediante un potenciómetro. La Figura 1 es el esquema del generador de tonos 555, que se activa en el pin de reinicio mediante señales de otros circuitos Digi-Keyer. Las muestras de onda se toman de los puntos de prueba TP4-TP6.

Figura 1. Circuito de tonos 555 con puntos de prueba.

Transformación de forma de onda

Un resistor de 750 ohmios en la salida del 555, junto con un condensador de 0.22 uf en TP4, constituye la primera transformación de una onda cuadrada perfecta a una forma de “diente de tiburón”. Consulte la (Figura 2). Otra combinación de resistor/condensador en TP5 produce una onda “diente de sierra” seguida de una onda más sinusoidal en TP6. El condensador de salida final da a la onda una forma sinusoidal más definida y desacopla cualquier señal de CC. La adición de los resistores también atenúa la salida a los niveles de los auriculares que, junto con la forma de onda, crea tonos agradables.

Figura 2. Formas de onda de puntos de prueba.

Resumen

Muestrear cada punto de prueba usando auriculares con control de volumen integrado es una excelente manera de experimentar la hostilidad de la onda cuadrada en comparación con la suavidad de la onda cuasi sinusoidal. Este ejemplo usa dispositivos pasivos simples para alterar la onda cuadrada. Se pueden construir circuitos más elaborados mediante contadores o amplificadores operacionales usando la configuración del puente de Wien.

Recursos

Cómo funciona el Digi-Keyer

Actualización del Digi-Keyer original

Cómo funciona el biestable JK

¿Qué son los circuitos de tiempo que contienen RC?

Montaje del Digi-Keyer

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https://media.digikey.com/pdf/Project%20Repository/Digikeyer.zip