CMOS 555 Long Duration Blue LED Flasher

부품 및 재료

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AAA 배터리 2개

배터리 클립(Radio Shack 카탈로그 번호 270-398B)

U1 - 1CMOS TLC555 타이머 IC(Radio Shack 카탈로그 # 276-1718 또는 동급)

Q1 - 2N3906 PNP 트랜지스터(Radio Shack 카탈로그 #276-1604(15팩) 또는 동급)

Q2 - 2N2222 NPN 트랜지스터(Radio Shack 카탈로그 #276-1617(15팩) 또는 동급)

CR1 - 1N914 다이오드(Radio Shack 카탈로그 #276-1122(10팩) 또는 동급, 지침 참조)

D1 - 청색 발광 다이오드(Radio Shack 카탈로그 # 276-311 또는 동급)

R1 - 1.5MΩ 1/4W 5% 저항기

R2 - 47KΩ 1/4W 5% 저항기

R3 - 2.2KΩ 1/4W 5% 저항기

R4 - 620Ω 1/4W 5% 저항기

R5 - 82Ω 1/4W 5% 저항기

C1 - 1µF 탄탈륨 커패시터(Radio Shack 카탈로그 272-1025 또는 동급)

C2 - 100µF 전해 커패시터(Radio Shack 카탈로그 272-1028 또는 동급)

C3 - 470µF 전해 커패시터(Radio Shack 카탈로그 272-1030 또는 동급)

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 1권, 16장:"전압 및 전류 계산"

전기 회로의 교훈 , 1권, 16장:"미지의 시간에 대한 풀이"

전기 회로의 교훈 , 3권, 4장:"바이폴라 접합 트랜지스터"

전기 회로의 교훈 , 3권, 9장:"정전기 방전"

전기 회로의 교훈 , 4권, 10장:"멀티바이브레이터"

학습 목표

<울>

RC 시상수에 대한 실제 적용 알아보기

여러 555 타이머 Astable Multivibrator 구성 중 하나 알아보기

듀티 사이클에 대한 작업 지식

ESD에 민감한 부품 처리 방법

트랜지스터를 사용하여 전류 이득을 개선하는 방법

커패시터를 사용하여 스위치로 전압을 두 배로 만드는 방법

개략도

그림

지침

노트! 이 프로젝트는 정전기에 민감한 부품인 CMOS 555를 사용합니다. 3권, 9장, 정전기 방전에 설명된 보호 기능을 사용하지 않는 경우 , 당신은 그것을 파괴할 위험이 있습니다.

이 회로는 기능을 사용하고 추가하는 이전 두 가지 실험을 기반으로 합니다. 청색 및 백색 LED는 약 3.6V로 대부분의 것보다 더 높은 Vf(순방향 강하 전압)를 갖습니다. 3V 배터리는 도움 없이는 구동할 수 없으므로 추가 회로가 필요합니다.

이전 회로에서와 같이 LED에 0.03초(30ms) 펄스가 제공됩니다. C3는 이 펄스의 전압을 두 배로 늘리는 데 사용되지만 짧은 시간 동안만 수행할 수 있습니다. 이 회로에서는 LED를 통해 전류를 측정하는 것이 이 짧은 기간 때문에 실용적이지 않지만 청색 LED는 나중에 발명되었기 때문에 일반적으로 더 예측 가능합니다.

이 특별한 디자인은 단일 1 1/2V 배터리와 함께 사용할 수도 있습니다. 기본 개념은 이제 사용되지 않는 IC인 LM3909로 만들어졌으며 빨간색 LED, IC 및 커패시터를 사용했습니다. 이 회로와 마찬가지로 단일 D 셀로 빨간색 LED를 1년 이상 깜박일 수 있습니다. 최신 빨간색 LED가 Vf를 1.5V에서 2.5V로 높였을 때 이 오래된 칩은 더 이상 실용적이지 않았고 여전히 많은 애호가들이 놓치고 있습니다. 11/2V 배터리를 사용하려면 R5를 10Ω으로 변경하고 더 나은 CR1이 있는 빨간색 LED를 사용하십시오(다음 단락 참조).

CR1은 이 구성 요소에 대한 최선의 선택이 아니며 공통 부품이고 작동하기 때문에 선택되었습니다. 거의 모든 다이오드가 이 애플리케이션에서 작동합니다. 쇼트키 및 게르마늄 다이오드는 훨씬 적은 전압 강하, 실리콘 다이오드는 0.6-0.7V, 쇼트키 다이오드는 0.1-0.2V, 게르마늄 다이오드는 0.2V-0.3V 강하합니다. 이러한 구성 요소를 사용하면 회로 효율이 증가함에 따라 감소된 전압 강하는 더 밝은 LED 강도로 변환됩니다.

작동 이론

Q2는 이 회로에서 사용하는 스위치입니다. Q2가 꺼져 있을 때 C3은 그림 1과 같이 다이오드 강하를 뺀 배터리 전압으로 충전됩니다. 파란색 LED Vf는 3.4V ~ 3.6V이므로 효과적으로 회로에서 벗어납니다.

그림 2는 Q2가 켜지면 어떻게 되는지 보여줍니다. 커패시터 C3 + 쪽이 접지되어 - 쪽이 -2.4V로 이동합니다. 다이오드 CR1은 이제 백바이어스되어 회로에서 벗어납니다. -2.4V는 R5와 D1을 통해 배터리의 +3.0V까지 방전된다. 5.4V는 파란색 LED를 켜기 위해 많은 추가 전압을 제공합니다. C3가 방전되기 훨씬 전에 회로가 ​​다시 전환되고 C3가 다시 충전을 시작합니다.

LM3909에서 CR1은 저항이었습니다. 다이오드는 R4가 최대값이 되도록 하여 전류를 최소화하는 데 사용되었습니다. 파란색 LED가 꺼져 있을 때 희미한 파란색 빛을 볼 수 있습니다. 이것은 이론과 실제의 차이점을 보여줍니다. 3V는 전도성이 없더라도 파란색 LED를 통해 약간의 누출을 유발하기에 충분합니다. 이 전류를 측정한다면 매우 작을 것입니다.