Универсальность почтенного аналогового КМОП таймера LMC555 настолько хорошо известна, что стала практически клише, но иногда он все же может нас удивить. Примером является схема на Рисунке 1. В ней один потенциометр с линейной характеристикой в простой RC-цепи устанавливает частоту прямоугольных импульсов таймера 555 в диапазоне от 10 Гц до 100 кГц, что превышает соотношение 10,000:1 в четыре декады, или тринадцать октав. Вот как это работает.
 | |
| Рисунок 1. | Потенциометр R1 устанавливает частоту U1 в диапазоне от значений ниже 10 Гц до превышающих 100 кГц. |
Потенциометр R1 обеспечивает регулируемое ослабление размаха от 0 до V+ выходных прямоугольных импульсов таймера U1, подаваемых на делитель/интегратор R4R5C1. В результате получается сумма сокращенной составляющей времязадающего пилообразного напряжения на конденсаторе C1 и расположенной под ним составляющей прямоугольных импульсов, ослабленной резистором R5. Этот составной сигнал поступает на входы TRG (Запуск) и THR (Порог) таймера U1, в результате чего зависимость частоты от положения движка R1 имеет вид, показанный на полулогарифмическом графике на Рисунке 2.
 | |
| Рисунок 2. | При регулировке потенциометра R1 диапазон изменения частоты колебаний U1 настолько широк, что для графика понадобилась логарифмическая шкала. |
Кривизна функции становится довольно существенной по мере приближения движка потенциометра R1 к крайним положениям. Тем не менее, логарифмический характер зависимости остается достаточно приличным в диапазоне сопротивлений потенциометра от 10% до 90%, которому соответствует диапазон частот в 2 порядка. Это показано красным цветом на Рисунке 3.
 | |
| Рисунок 3. | Достаточно хорошее соответствие логарифмической характеристике наблюдается примерно в 80% положений движка R1. |
Конечно, когда движок R1 находится вблизи крайних положений, точность установки частоты (или ее отсутствие) становится очень чувствительной к производственным разбросам параметров внутреннего делителя напряжения таймера U1 и допускам сопротивлений внешних резисторов схемы.
Вот почему выходная частота U1 берется с вывода 7 (Разряд) вместо вывода 3 (Выход), чтобы, по крайней мере, минимизировать влияние нагрузки на еще большее ухудшение стабильности.
Тем не менее, сильной стороной этой конструкции, безусловно, является ее динамический диапазон. А точность? Не очень.