Три низковольтные мигалки на одной микросхеме

В статье рассмотрены три простые мигалки, работающие от одного гальванического элемента с напряжением 1,5В. Мигалки могут послужить хорошим дополнением для новогодней иллюминации.

На основе одной ИМС типа КР1554ТЛ2, можно выполнить три простые мигалки для управления сверхъяркими светодиодами и питанием от одного гальванического элемента с начальным напряжением 1,5 В. Первый вариант мигалки показан на рис.1.

Схема сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 1,2 В. В начальный момент времени конденсатор С1 разряжен, поэтому на входе элемента DD1.1 и, следовательно, на выходах элементов DD1.2...DD1.4 присутствует уровень логического “0”, а на выходе DD1.1 и выходах DD1.5, DD1.6 — уровень “1”. Конденсатор C1 постепенно заряжается через резистор R1 с выхода элемента DD1.1. Светодиод HL1 выключен и конденсатор C2 заряжается до напряжения питания через резистор R2.

По мере зарядки C1 напряжение на входе DD1.1 возрастает, и когда оно достигает верхнего порогового значения, логические уровни на выходах элементов DD1.1, DD1.2...DD1.4 и DD1.5, DD1.6 изменяются на противоположные, поэтому конденсатор С2 через р-канальные выходные транзисторы элементов DD1.2...DD1.4 оказывается включенным последовательно с источником питания. На выходе элементов DD1.5, DD1.6 в данный момент — “0”, и к светодиоду оказывается приложенным напряжение около 3 В, т.е. он ярко вспыхивает. Уровень “0” с выхода DD1.1 через резистор R1 разряжает конденсатор С1 до нижнего порогового напряжения переключения DD1.1. Этот элемент переключается в исходное состояние (“1" на выходе), и процесс повторяется. Конденсатор С3 необходим для стабильной работы генератора, когда при разрядке элемента питания его внутреннее сопротивление возрастает, и возрастает уровень пульсаций на шине питания.

На рис.2 приведена схема симметричного мультивибратора с умножителем напряжения на конденсаторах С3, С4 и элементах DD1.5, DD1.6.

Рассмотрим работу схемы с того момента, когда напряжение на выходе DD1.1 скачком увеличилось до уровня “1”, а на выходе DD1.2 уменьшилось до "0". При этом конденсатор С1 заряжается через резистор R2, а С2 быстро разряжается через выходной n- канальный транзистор элемента DD1.2 и внутренний защитный диод DD1.1, включенный между его входом и общим проводом питания. По мере заряда С1 напряжение на входе DD1.2 уменьшается, и когда оно достигает его нижнего напряжения переключения, элемент быстро переключается. Напряжение с его выхода через конденсатор С2 передается на вход элемента DD1.1. Этот элемент переключается в состояние с уровнем “0”, и нулевой потенциал через конденсатор С1 передается на вход DD1.2. Уровень “1” с выхода DD1.2 через конденсатор С2 поступает на вход DD1.1 и замыкает петлю обратной связи. Далее процесс повторяется.

Одновременно уровень “0” поступает на вход элемента DD1.3 и, инвертируясь последним, включает конденсатор СЗ последовательно с источником питания и светодиодом HL1, который при этом ярко вспыхивает. Во второй половине рабочего цикла, в момент появления “0” на выходе DD1.2, этот уровень, инвертируясь элементом DD1.4, включает последовательно с источником питания и светодиодом HL2 конденсатор С4, который обеспечивает напряжение около 3 В, и HL2 также ярко вспыхивает.

Всего на одной ИМС КР1554ТЛ2 можно выполнить трехфазный мультивибратор для формирования эффекта ‘‘Бегущий огонь” на трёх сверхъярких светодиодах (рис.3).

Импульсы на выходах мультивибратора (DD1.1, DD1.3, DD1.5) имеют прямоугольную форму и сдвинуты друг относительно друга на угол 120 градусов. Благодаря последовательному включению инвертирующих элементов, через цепочки R1-C2, R3-C4, R5-C6 обеспечивается отрицательная обратная связь и устойчивая работа генератора.

Допустим, в начальный момент на выходе элемента DD1.1 — “0", тогда конденсатор С1 заряжается через резистор R2 до напряжения источника питания. Низкий уровень с выхода DD1.1 с задержкой за счет R1-C2 поступает на вход DD1.3 и переключает его. На выходе этого элемента появляется "1”, с задержкой через R3-C4 переключающая элемент DD1.5 в “0”, который, в свою очередь, перебрасывает DD1.1 в противоположное состояние.

Как только на выходе элемента DD1.1 появляется “1”, на выходе DD1.2 устанавливается “0”, и конденсатор С1 оказывается включенным последовательно с источником питания и светодиодом HL1, который при этом ярко вспыхивает. Аналогично вспыхивают светодиоды HL2 и HL3 при переключениях элементов DD1.3 (DD1.4) и DD1.5 (DD1.6).

Все три мигалки собраны навесным монтажом на макетных платах с использованием монтажных проводов в изоляции. Печатные платы не разрабатывались. Работоспособность устройств сохраняется при снижении напряжения элемента питания до 1,2В.

Теги:

• Светодиод