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(20 تا 20000 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 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.
حال اگر بخواهیم فرکانس این مدار چشمک زن را تغییر دهیم، کافیست از فرمول زیر کمک بگیریم:
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 | ||||||||
| 1nF | 2.2nF | 4.7nF | 10nF | 22nF | 47nF | 100nF | 220nF | 470nF | |
| 1.0kΩ | 714.3kHz | 324.6kHz | 151.9kHz | 71.4kHz | 32.5kHz | 15.2kHz | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz |
| 2.2kΩ | 324.7kHz | 147.6kHz | 69.1kHz | 32.5kHz | 14.7kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz |
| 4.7kΩ | 151.9kHz | 69.1kHz | 32.3kHz | 15.2kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz |
| 10kΩ | 71.4kHz | 32.5kHz | 15.2kHz | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 714Hz | 325Hz | 152Hz |
| 22kΩ | 32.5kHz | 14.7kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 325Hz | 147Hz | 69.1Hz |
| 47kΩ | 15.2kHz | 6.9kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz | 152Hz | 69.1Hz | 32.5Hz |
| 100kΩ | 7.1kHz | 3.2kHz | 1.5kHz | 714Hz | 325Hz | 152Hz | 71.4Hz | 32.5Hz | 15.2Hz |
| 220kΩ | 3.2kHz | 1.5kHz | 691Hz | 325Hz | 147Hz | 69.1Hz | 32.5Hz | 15.2Hz | 6.9Hz |
| 470kΩ | 1.5kHz | 691Hz | 323Hz | 152Hz | 69.1Hz | 32.5Hz | 15.2Hz | 6.6Hz | 3.2Hz |
| 1MΩ | 714Hz | 325Hz | 152Hz | 71.4Hz | 32.5Hz | 15.2Hz | 6.9Hz | 3.2Hz | 1.5Hz |
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…