LED blikač: Shéma a návod a návod na výrobu

Zvuk se přenáší chvěním vzduchu, který je rozechvíván obvykle kmitajícím mechanickým tělesem, například membránou reproduktoru. V dnešním díle seriálu elektro si ukážeme, jak ze zesilovače vznikl elektronický obvod, který sám opakovaně mění svůj stav – kmitá. Může tak rozkmitat například membránu reproduktoru, rozsvěcovat LED jako na železničním přejezdu nebo řídit otáčky motorku.

Základem obvodu je nejjednodušší dvoustupňový zesilovač, jak vidíte na na obr. 1. Na jeho výstup jsou připojena sluchátka-pecky nebo běžný reproduktor. Sluchátka-pecky jsou spojené do série, to znamená, že na konektoru nepřipojíš společný vodič, kontakt C, zapojíš jen L a R (všechny obrázky a schémata najdeš v galerii - tady).

Zapojení multivibrátoru

A teď si zkusíme, co se stane když zavedeš signál pro sluchátko zpět na vstup zesilovače. Postačí spojit je prstem a zazní spojitý tón.

Zjednodušením zapojení (obr. 3) získáme samokmitající obvod, který je schopen svým signálem rozeznít membrány sluchátek nebo reproduktoru určitou frekvencí. Průběh elektrického signálu na svorkách je obdélníkový, obsahuje mnoho harmonických tónů. Zapojení se proto nazývá multivibrátor.

Jak řídit výšku tónu

Přivedením společného řídíciho napětí do bází tranzistorů v zapojení na obr. 5 můžeš řídit výšku tónu. Toto napětí totiž pomáhá otevřít tranzistory a urychluje opakující se proces nabíjení a vybíjení kondenzátorů. Kondenzátory a rezistory určují frekvenci. Věší hodnoty, nižší frekvence. Větší kapacita, nižší frekvence.

V zapojení na obrázku 6 můžeš řídit výšku tónu zacloněním fotorezistoru. Zaměníš-li v zapojení R5 za fotorezistor, můžeš zacloněním ovládat hlasitost tónu.

Nahraď R1, R3 hodnotou 56k a C1, C2 hodnotou 220 nF, zvětšíš rozsah přeladitelnosti.

Teď zaměň kondenzátory za jiné o větší kapacitě, například 4,7uF (obr.7). Pozor, protože jde o vyšší kapacitu, je nutné vybrat provedení tantalové nebo elektrolytické! U nich dbej na polaritu jejich připojení. Připoj LED.

Proces nabíjení je nyní podstatně delší. Stavy tranzistorů lze sledovat na svitu střídajících se LED. Obě svítí stejně dlouho, protože hodnoty součástek ve schématu jsou v obou částech obvodu stejné.

Součin hodnot R1.C1 + R3.C2 určují dobu nabíjení a tím nepřímo frekvenci. Nahradíš-li R1 220k hodnotou 22k a současně C3 4,7 µF hodnotou 47 µF, a stejně tak u R3,C2, výsledná frekvence zůstane stejná.

Záměnou kondenzátorů za typy s větší kapacitou začne stejný obvod přepínat ještě pomaleji. Zkus zpět rezistory 22k nahradit hodnotou 220k. Způsobí 10x větší odpor téměř 10x delší dobu svitu LED?

Na obr. 9 je upravé zapojení, ve kterém můžeš měnit vzájemnou dobu svitu D1 a D2, takzvanou střídu signálu.

K čemu to je dobré? Můžeš ho použít k řízení svitu LED nebo žárovky. Jak? Když bude „blikání“ dostatečně rychlé, budeme ho vnímat jako souvislý svit.

Osaď C1, C2 hodnotou 100nF, za R1, R3 hodnotu 5k6 a ponech jen jednu LED. Blikání je natolik rychlé, že se jeví jako spojitý svit. Četnost blikání se nemění, potenciometrem posouváš dobu pohasnutí. Efekt je řízené pohasínání LED. Stejným způsobem se řídí vláknové žárovky či stejnosměrné motorky.

Dnešní díl je za námi a v tom dalším si postavíme jednoduchý detektor kovů.