Clock Circuit with Analog Switches (16 MHz)
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- Опубликовано: 28 июл 2024
- The 555 Timer is a very popular integrated circuit for generating clock signals. In this video, I show a clock circuit made with the 555 Timer, but I finally implement a different circuit with 74LVC1G3157 Analog Switches from Texas Instruments, based on the Schmitt Trigger Oscillator principle.
Advantages of the 555 Timer:
- Very popular integrated circuit, easy to find.
- Flexible with various configurations adaptable to many applications.
- High load capacity.
Advantages of the Schmitt Trigger-based Oscillator:
- Higher precision and stability in frequency generation.
- Better immunity to noise.
- Higher frequencies with sharper signal rise and fall edges.
Video Contents:
00:00 The 555 Timer as an Astable Oscillator
00:35 Implementation on a breadboard
01:12 Simulation on EveryCircuit
01:57 Testing at various frequencies
02:36 Alternative to the 555 Timer
03:09 Hysteresis
05:06 RC Oscillator with Analog Switches
06:08 The Schmitt Trigger Oscillator
06:28 How to add Enable/Disable
06:44 Implementation on a breadboard
06:57 Testing at various frequencies
07:38 Demonstration of Enable and Disable
08:00 Higher frequencies (MHz)
09:13 Comparison with the 555 Timer 
Наука
A partir del minuto 08:00 hay un error en el video en relación a la capacidad de los condensadores que estoy utilizando. El video habla en todo momento de "nano" Faradios cuando debería decir "pico" faradios. Así, las capacidades que se testean para llegar a frecuencias por encima de varios MHz son de 66 pF, 44 pF y 22 pF respectivamente. Perdonen por la confusión
No hay problema por mi parte.
EStoy aprendiendo un montón de electrónica viendo estos videos.
Muchas gracias por ser prolijo en detalles.
Muy muy interesante.
Se ve bastante interesante todo lo que se puede hacer con esos "conmutadores analógicos"
Muchas gracias por comentar. Si, ciertamente estos componentes son sorprendentemente flexibles
Gracias amigo,muy nuevo para mí
Excelente contenido y aún mejor explicación, felicidades!
En este circuito 6:16, teóricamente, incluso se podría prescindir del conmutador analógico de la izquierda, conectando la red RC directamente a la salida de los pulsos, y para habilitar/deshabilitar la generación de pulsos, se podría ingresar una señal lógica a la alimentación (VCC) directamente ¿Cómo lo ves?
Un gran saludo!
Gracias por comentar. Bueno, lo cierto es que tu idea es totalmente válida y de hecho funciona correctamente con un relé electromecánico siempre y cuando las alimentaciones de los contactos NC y NA estén invertidas. O sea seria como tomar el relé de la izquierda, que ya está invertido (prescindir del relé de la derecha) y conectar el terminal positivo del condensador (salida del circuito RC) a la bobina. Esto funciona con relés electromecánicos porque éstos tienen una histéresis inherente (distinta tensión para energizar y desenergizar) que proporciona el intervalo de tensión necesario para la carga y descarga del condensador. El único inconveniente para algunas aplicaciones sería que la onda de reloj generada puede no ser perfectamente simétrica, particularmente si los voltajes para energizar y des-energizar el relé no son simétricos.
Sin embargo, en el caso de los 'conmutadores analógicos' esto no funciona porque ellos mismos carecen intrínsecamente de histéresis. Lo que ocurre en este caso es que se crea una oscilación que es extremadamente rápida, de hecho tan rápida como la velocidad de conmutación del propio conmutador analógico (muchos MHZ), y los valores que pongamos en el circuito RC tienen relativamente poca influencia o una influencia muy inconsistente. Por eso necesitamos primero crear una histéresis, antes de tomar el valor invertido al que aplicamos el circuito RC, etc
Respecto a habilitar/desabilitar el oscilador a base de interrumpir la alimentación, el problema que tiene es que la interrupción puede ocurrir en cualquier momento, y no obtendríamos un corte "limpio" o sincronizado con la propia señal de reloj. Por el contrario, si te fijas en el video a partir del minuto 7:49, verás que la señal de desactivación (en amarillo) nunca perturba el periodo de conmutación del propio reloj (en azul)
(Espero que tenga sentido)
Mi osciloscopio de nivel básico parece que no visualiza correctamente las señales cuadradas por encima de varios MHZ
que programa usas para hacer las animaciones de tus videos? como por ejemplo las letras sobre los componentes en 3:29 e incluso la animacion de algunos esquematicos como 9:14 , usas davinci resolve? me gustaria aprender pero no se que programa usar para que queden asi de bien, con buena calidad como lo haces, soy docente y tambien me gustaria expresar mis enseñanzas como lo haces tu
Gracias por comentar. Los dos primeros videos los hice con Apple iMovie, pero pronto vi las limitaciones de esa app y me pasé a Davinci Resolve. Voy aprendiendo un poco mas de ese programa a cada nuevo video. La animación de las letras sobre los componentes que mencionas la hice con "Fusion" de Davinci Resolve. El esquemático del minuto 9 está dibujado en Draw.io, que es una app de dibujo vectorial, no específicamente para esquemas eléctricos. La mayoría de videos son presentaciones bastante trabajadas de Apple Keynote, que luego exporto en formato video e importo en Davinci. Es un proceso que lleva bastante tiempo. Supongo que habrá otros modos de hacerlo. Espero que te sirva.
Mayormente, la deformidad en la visualización de las señales cuadradas de alta frecuencia en tu caso parece mas provocada por inductancias parásitas. Con seguridad el loop creado entre la punta del oscioscopio y el cable de tierra se llevan la mayor parte del credito seguido por el propio protoboard.
Gracias por comentar. Si, eso es lo que creo. Es cierto que usando el accesorio de "alta frecuencia" de la sonda, lo cual evita ese loop con el cable de tierra, la señal aparece un poco mejor en el osciloscopio, pero no mucho mejor...
También los mismos Circuitos integrados producen ruido, colocarle un capacitor cerámico serca del integrado entre los terminales de alimentación. Ruido que produce los transistores internos.