Свечи на Ёлке, но непростые, а электронные
Какой новогодний праздник обходится без искрящейся огнями елки. Раньше на ней зажигали свечи. Но теперь-то мы хорошо знаем, как это опасно. Не беда. Предлагаем украсить елку свечами электронными. А схема, которая приведена ниже, позволит получать достаточно интересный световой эффект. В отличие от подобных устройств наше имеет гораздо меньше проводов, подходящих к излучателям. И, даже не увеличивая их числа, можно включать любое количество «свечек».
Устройство представляет собой последовательно включенные инвертирующую ячейку (типа А) и любое количество однотипных линейных ячеек (типа Б), образующих схему автогенератора (рис. 1).
Ячейка типа А (рис- 2а) — не что иное, как последовательно включенные в цепь Rl, C1 и три инвертора (VT1, DD1.1, DD1.2). За счет интегрирующей цепи (R1) увеличивается время задержки прохождения сигнала. Благодаря транзистору VT1, который не только инвертирует сигнал, но и повышает входное сопротивление, можно использовать в интегрирующей цепи конденсатор относительно небольшой емкости.
Структура ячейки типа Б (рис. 2б) отличается от вышеописанной только тем, что два инвертора (DD1.1 и DD1.2) включены параллельно, а на выходе подключена лампа накаливания.
Платы ячеек (рис. 3, 4) заключены в трубчатые корпуса из пластмассы или из бумаги, имитирующие тело свечи. На одном торце трубки закрепляется лампа, второй служит для вывода соединительных проводников и крепления на ветке.
А теперь, чтобы был ясен принцип работы устройства, рассмотрим случай соединения ячеек в кольцо. Предположим, что в него включены одна ячейка типа А и две ячейки типа Б. При подаче питания на выходе ячейки типа А установится уровень логической 1 и лампа EL1 не горит (конденсатор С1 разряжен). Конденсатор С1 следующей ячейки (типа Б) начинает заряжаться через сопротивление резистора RL. Время его зарядки зависит от емкости и сопротивления резистора. При увеличении напряжения на конденсаторе до уровня 0,5…0,7 В открывается транзистор VT1. На входы параллельно включенных инверторов DD1.1, DD1.2 поступает уровень О, а на их выходах устанавливается уровень 1 (лампа EL1 не горит). Дальше этот уровень поступает на вход следующей ячейки (типа Б). Происходит аналогичный процесс. Так как выход второй ячейки типа Б подключен ко входу ячейки типа А, то конденсатор С1 ячейки А начнет заряжаться. Через какое-то время открывается транзистор и на входе DD1.2 устанавливается уровень О (соответствующая лампа загорается), а конденсатор С1 последующей ячейки разряжается, и на выходе элементов DDl i, DD1.2 устанавливается уровень 0, что вызывает загорание лампы EL1 и переключение следующей ячейки. Когда на выходе последней ячейки устанавливается уровень 0, ячейка А переключается. Ее лампа гаснет, и цикл повторяется. Работа схемы происходит в автоматическом режиме.
Теперь о деталях, используемых в устройстве.
В нем применены транзисторы КТ315 с любыми буквенными индексами, интегральные схемы К133ЛА7, конденсаторы типа К50—6 (10…50 мкФ х 10 В), резисторы МЛТ 0,125 (10…51 кОм), лампы накаливания СМН 6,3—20. Они могут быть заменены на светодиоды разных типов и цвета, правда в этом случае последовательно к ним включается дополнительный резистор на 270…360 Ом.
Наладка устройства сводится к установке необходимого времени «срабатывания» ячеек. Производят эту операцию подбором сопротивления резистора R1 и конденсатора С1 в каждой ячейке.
Питание от стабилизированного источника с выходным напряжением 5 В. Потребляемый ток зависит от количества ячеек и рассчитывается, исходя из потребления каждой ячейкой — 35…40 мА.
Б. СВЕРЧКОВ. Журнал Юный техник.