ساخت مدار چشمک زن ساده 5/5 (3)

12
1450

بهترین و کم هزینه‌ترین راه برای ساخت مدار چشمک زن ساده، استفاده از مولتی ویبراتور‌ آستابل است. مدار astable multivibrator یک مدار کلاسیک برای چشمک زدن دو LED است. نحوه‌ی چشمک زدن این LED ها به این صورت است که ابتدا یکی روشن و دیگری خاموش است، پس از گذشت مدت زمان معینی، LED روشن، خاموش می‌شود و LED خاموش، روشن می‌گردد. البته لازم نیست که هر دو خروجی این مدار واقعا دو چراغ LED را خاموش و روشن کنند. می‌توان تنها از یک خروجی استفاده کرد و فقط یک LED را چشمک‌زن کرد یا حتی می‌توان فرکانسی در محدوه شنوایی انسان(۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز) تولید کرد و از آن برای پخش در بلندگو استفاده کرد. قبل از همه چیز، اجازه دهید مدار را در عمل به شما نشان دهم:

مدار مولتی ویبراتور آستابل

مدار مولتی ویبراتور Astable چگونه کار می‌کند؟

برای توضیح نحوه عملکرد این مدار، تلاش‌های زیادی صورت گرفته است اما وقتی توضیح کمی از حالت مبتدی خارج می‌شود، شبهات زیادی در ذهن مخاطب ایجاد می‌کند. برای شروع بهتر است در همان سطح مبتدی به تشریح عملکرد مدار بپردازیم. در ساده‌ترین تعریف باید بگویم که این یک مدار اسیلاتور(نوسان‌ساز) کلاسیک است.

چراغ LED که در سمت چپ مدار است، زمانی روشن خواهد شد که ترانزیستور Q1 در وضعیت فعال باشد و به همین نحو، چراغ LED سمت راست نیز زمانی روشن خواهد شد که ترانزیستور Q2 در وضعیت فعال باشد. لازم است بدانید که مقاومت R1 و R4 نیز صرفا جهت کنترل جریان عبوری از LED ها استفاده شده اند و تغییر مقدار آن‌ها فقط شدت نور LEDها را تغییر خواهد داد. این یعنی ۶ قطعه باقی‌مانده Q1 و Q2 و C1 و C2 و R2 و R3 باعث ایجاد اوسیلاتور شده‌اند.

ولتاژ موجود در دو سر خازن C2 فعال بودن یا قطع بودن ترانزیستور Q1 را کنترل می‌کند و به همین طریق خازن C1 این کنترل را بر روی ترانزیستور Q2 اعمال می‌کند. در واقع چنانچه ولتاژ دوسر خازن C1 به حد مطلوبی برسد می‌تواند ترانزیستور Q2  را فعال کند. با فعال شدن ترانزیستور Q2 چراغ LED سمت راست روشن می‌شود. در این وضعیت خازن C1 رفته رفته دشارژ می‌شود و ترانزیستور Q2 به حالت قطع برمی‌گردد. در مقابل خازن C2 در همین حین شارژ می‌شود. وقتی خازن C2 به حد مطلوب برسد، ترانزیستور Q1 را فعال می‌کند که منجر به روشن شدن LED سمت چپ می‌شود. همین حالت الاکلنگی تا همیشه تکرار خواهد شد و در نتیجه این نقل و انتقالات، ما یک مدار چشمک‌زن خواهیم داشت.

چشمک زن دو کاناله

حال اگر بخواهیم فرکانس این مدار چشمک زن را تغییر دهیم، کافیست از فرمول زیر کمک بگیریم:

astable ferquency

در فرمول بالا فرکانس بر حسب هرتز، R مقدار مقاومت(مقدار R2 و R3) بر حسب اهم و C ظرفیت خازن(خازن C1 و C2) بر حسب فاراد است. در جدول زیر محاسبات لازم برای تولید برخی فرکانس‌های پرکاربرد درج شده است:

مقدار مقاومت ظرفیت خارن
۱nF ۲٫۲nF ۴٫۷nF ۱۰nF ۲۲nF ۴۷nF ۱۰۰nF ۲۲۰nF ۴۷۰nF
۱٫۰kΩ ۷۱۴٫۳kHz ۳۲۴٫۶kHz ۱۵۱٫۹kHz ۷۱٫۴kHz ۳۲٫۵kHz ۱۵٫۲kHz ۷٫۱kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz
۲٫۲kΩ ۳۲۴٫۷kHz ۱۴۷٫۶kHz ۶۹٫۱kHz ۳۲٫۵kHz ۱۴٫۷kHz ۶٫۹kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz
۴٫۷kΩ ۱۵۱٫۹kHz ۶۹٫۱kHz ۳۲٫۳kHz ۱۵٫۲kHz ۶٫۹kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz ۳۲۳Hz
۱۰kΩ ۷۱٫۴kHz ۳۲٫۵kHz ۱۵٫۲kHz ۷٫۱kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۷۱۴Hz ۳۲۵Hz ۱۵۲Hz
۲۲kΩ ۳۲٫۵kHz ۱۴٫۷kHz ۶٫۹kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz ۳۲۵Hz ۱۴۷Hz ۶۹٫۱Hz
۴۷kΩ ۱۵٫۲kHz ۶٫۹kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz ۳۲۳Hz ۱۵۲Hz ۶۹٫۱Hz ۳۲٫۵Hz
۱۰۰kΩ ۷٫۱kHz ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۷۱۴Hz ۳۲۵Hz ۱۵۲Hz ۷۱٫۴Hz ۳۲٫۵Hz ۱۵٫۲Hz
۲۲۰kΩ ۳٫۲kHz ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz ۳۲۵Hz ۱۴۷Hz ۶۹٫۱Hz ۳۲٫۵Hz ۱۵٫۲Hz ۶٫۹Hz
۴۷۰kΩ ۱٫۵kHz ۶۹۱Hz ۳۲۳Hz ۱۵۲Hz ۶۹٫۱Hz ۳۲٫۵Hz ۱۵٫۲Hz ۶٫۶Hz ۳٫۲Hz
۱MΩ ۷۱۴Hz ۳۲۵Hz ۱۵۲Hz ۷۱٫۴Hz ۳۲٫۵Hz ۱۵٫۲Hz ۶٫۹Hz ۳٫۲Hz ۱٫۵Hz

 

در انتها ذکر این نکته ضروری است که با توجه به این که ترانزیستور‌های موجود در این مدار تنها در حالت قطع و اشباع مورد استفاده قرار می‌گیرند، در نتیجه اهمیتی ندارد که چه ترانزیستوری را برای ساخت مدار چشمک زن مورد استفاده قرار می‌دهید. البته به شرطی که ترانزیستور انتخابی شما اولا NPN باشد و دوما توان لازم برای عبور جریان مصرفی LED ها را دارا باشد!

موفق و پیروز باشید…

به این مطلب امتیاز بدهید

12 دیدگاه‌ها

  1. سلام من مثل همین نقشه ای که در سایت قرار دادین مدار رو درست کردم ولی ال ای دی ها چشمک نمیزنه فقط روشن میمونه همه قطب های قطعه ها رو هم درست قرار دادم اگر میشه کمکم کنید

    • با سلام،
      اگر مقدور هست بفرمایید که از چه خازن و مقاومتی استفاده کردید. ذکر این نکته رو ضروری میدونم که از مقادیری که تو جدول این پست قرار گرفته، مواردی که فرکانس کمتر از ۱۰ هرتز رو تولید میکنه قابل مشاهده هست. فرکانس‌های بالاتر با چشم انسان همیشه روشن دیده میشن. مورد دیگه اینکه اگر فرکانس انتخابی شما خیلی بالا نباشه، مثلا کمتر از ۲۰۰ هرتز باشه، با دوربین گوشی میتونید متوجه چشمک زدن LED ها بشین ولی بدون دوربین میبینید که چراغ‌ها کاملا روشن هستند.
      مثال ساده از تاثیر فرکانس همین لامپ‌های رشته‌ای معمولی هستن که با فرکانس ۵۰ هرتز برق شهر روشن میشن. ولتاژی که به این لامپ‌ها میرسه توی یه ثانیه ۱۰۰ بار به صفر میرسه اما ما متوجه چشمک زدن لامپ و مهتابی نمیشیم. فقط وقتی با گوشی ازشون فیلم میگیریم متوجه این اتفاق میشیم.

      • من از دو عدد خازن ۱۰ میکروفاراد. دو عدد مقاومت ۳۳ اهم برای دو بغل. دو عدد مقاومت ۱۰ کیلو اهم برای وسط ها و دو عدد ترانزیستور BC547 استفاده کردم
        به نظرتون با این مقدار ها سرعت چشمک زدن چطوری است؟؟

      • با توجه به میزان مقاومت ۳۳ اهم و خازن ۱۰ میکروفاراد(۰٫۰۰۰۰۱ فاراد) و فرمول ارایه شده در این پست، فرکانس چشمک زن شما در حدود ۲۱۰۰ هرتز خواهد بود. یعنی در هر ثانیه هر LED در حدود ۲۱۰۰ بار خاموش و روشن می‌شود. این سرعت حتی با دوربین گوشی و حالت slow motion هم قابل مشاهده نیست.
        پیشنهاد بنده این است که مقدار مقاومت را ۱۰۰۰ برابر کنید(۳۳ کیلو اهم) تافرکانس چشمک زن به حدود ۲ هرتز کاهش پیدا کند. در این وضعیت به راحتی می‌توانید خاموش و روشن شدن LED ها را مشاهده کنید.
        موفق باشید.

  2. ببخشید
    ولی من برای دو بغل مدار از ۳۳ اهم استفاده کردم
    برای دو وسط مدار که سرعت چشمک زدن رو تعیین میکنن دو عدد مقاومت ۱۰ کیلو اهم استفاده کردم

  3. یعنی عدد های اصلی من ۱۰ کیلو اهم برای مقاومت و ۱۰ میکروفاراد برای خازن ها است
    ۳۳ اهم برای بغل های مدار است که فقط میزان نور ال ای دی ها رو تنظیم میکند

  4. سلام
    ببخشید دوباره مزاحم می شوم من عدد هر دو مقاومت را به ۴۳ کیلو اهم رسوندم ولی بازم چشمک نمیزند

  5. سلام اگه ممکنه توضح بفرمایید که خازنها چطوری در این مدار شارژ میشن یعنی ولتاژ منفی از چه مسیری دریافت میکنن ممنون

    • اگر ب دقت به مدار نگاه کنید، در ابتدای کار هر دو ترانزیستور در وضعیتی هستند که به کمک ولتاژ اعمالی به پایه بیس، امکان وصل شدن آن‌ها وجود دارد. می‌دانیم که با وصل شدن یک ترانزیستور(حالت اشباع)، کلکتور و امیتر ترانزیستور به هم وصل می‌شود و جریان الکتریکی می‌تواند از آن ترانزیستور عبور کند.
      از آنجا که قطعات الکترونیکی همیشه اندک مقداری تلورانس دارند، این اتفاق برای یکی از ترانزیستور‌ها زودتر رخ می‌دهد. در این حالت، خازنی که به ترانزیستور دیگر متصل است، می‌تواند ولتاژ منفی(صفر) را از طریق ترازیستور فعال شده دریافت کند. پس از شارژ خازن به حدی که ترانزیستور متصل به خود را روشن کند، همین اتفاق برای ترانزیستور دیگر می‌افتد و این روند بصورت الاکلنگی ادامه می‌یابد.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید