Когда у меня возникла необходимость собрать генератор с независимой регулировкой скважности и частоты на микросхеме NE555, я долго искал подходящую схему, но, к своему удивлению, так ее и не нашел. Все предлагаемые схемы страдали одним и тем же недостатком - при изменении частоты менялась скважность выходных импульсов. Или же они позволяли регулировать скважность плавно, а частоту ступенчато - с помощью переключателя. Убедившись, что поиски затягиваются, я был вынужден разработать нужную схему самостоятельно, но зато она отвечает всем моим требованиям.
Как известно, микросхема NE555 содержит два компаратора. Один имеет опорное напряжение 2/3 U пит., а второй 1/3 U пит. В процессе генерации напряжение на конденсаторе колеблется между этими значениями. Для регулирования скважности существует классическая схема, когда напряжение с выхода микросхемы подается на конденсатор через плечи переменного резистора с разнонаправленными диодами. Данная схема хорошо и в широких пределах регулирует скважность, но как при этом регулировать частоту? Для решения этой задачи я решил изменять величину разности опорных напряжений. Чем меньше разность, тем чаще переключаются компараторы, соответственно, тем выше генерируемая частота. В микросхеме NE555 верхнее опорное напряжение выведено на вывод 5, а нижнее, к сожалению, внешнего вывода не имеет.
Можно конечно поставить переменный резистор между выводом 5 и землей, и регулировать частоту с его помощью, но тогда среднее напряжение не будет равно половине напряжения питания, а это, в свою очередь, приведет к изменению скважности при регулировке частоты. Проблему удалось решить введением в схему дополнительного компаратора. Я применил микросхему К554СА3 (LM311), хотя на ее месте можно использовать и обычные операционные усилители (в этом случае отпадает необходимость в резисторе R7). Переменный резистор R6 служит для регулирования скважности. R1 – частоты. Подстроечный резистор R3 нужен для балансирования опорных напряжений компараторов. Настройку следует производить до тех пор, пока при регулировании скважности от минимума до максимума, частота генерации будет оставаться неизменной. При указанных на схеме номиналах деталей частота генерации регулируется приблизительно от 15 до 500 гц.

Я применил микросхему К554СА3 (LM311), хотя на ее месте можно использовать и обычные операционные усилители

Делал схему на распространенном операционнике LM324. И в Proteuse все прекрасно работает!