定番回路のたしなみ(3) 555、アナログタイマICでアナログ・パルス幅変調(PWM)

Joseph Halfmoon

前回はNE555(実際はCMOS版のLMC555)をモノステーブルモードで使いワンショット・パルスを発生してみました。モノステーブルモードの回路そのまま、CV端子にモジュレーション入力信号を与えると、アナログPWM出力が得られます。データシートに書いてあるとおり。今回はLTspiceと実機の両方でやってみたの回。

※実機実験用に手元在庫を漁って見つけたのが以下であります。

LMC555

TI(買収前のナショナル・セミコンダクタ)製「業界最速の非安定周波数: 3MHz」を誇るCMOS版の555です。

LTspiceでシミュレーション

前々回やってみたとおり、LTspiceにはNE555のモデルが含まれてます。機能を確認するだけなので、それをそのまま使わせていただいとります。回路的にはモノステーブルです。入力としては、

    • TRIG入力にPWMの周期を決定するパルス信号を与える
    • CV入力にパルス幅変調する元の入力波形を与える

です。するとPWM波形がOUT端子に現れます。

PWM555circuit

今回は上記のようにPWM周波数を100Hz、変調対象の入力信号をオフセット2.5V、振幅2.5V、周波数5Hzの正弦波として実験してます。

LTspiceでのシミュレーション結果が以下に。PWM変調されている雰囲気がしてます(目で確認しただけかい?)PWM555waveform

実機実験結果

前回使用の回路をチョイ直した上記の回路が以下に。実験に使っているのはDigilent Analog Discovery2です。黄色がAWG1、これで100Hzのパルス信号(ロウアクティブ)を与え、オレンジのC1で出力OUTを観察。黄色と白がAWG2で変調入力の正弦波を与え、青のC2で入力波形を観察してます。PWM555DUTonBB

実機から出力されてきた波形が以下に。PWM555waveformDUT

まあ、PWM変調されている感じはするけれども、入力信号とPWM周期の信号の位相があっている(ツール的には非同期設定なのですが、整数倍の周期なのでピッタンコになってしまった)ので、ちょっと綺麗すぎる感じがします。少し位相がズレるような周波数にした方が良かったかも。でもまPWMはできたと。大丈夫か?

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