Современная электроника №7/2024

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 61 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2024 Рис. 1. Акустический светодиодный драйвер с низковольтным питанием. Вариант 1. Схема электрическая принципиальная В статье рассматриваются два акустических автомата, зажигающих линейку из 8 или 4 светодиодов по принципу нарастания яркости на время от 5 до 15 секунд. Устройства могут найти применение в качестве автоматов ночной подсветки или для обозначения препятствий в темноте. В качестве источника питания используется один гальванический элемент типоразмера LR14 или LR20 с начальным напряжением 1,5 В. R1 10 М VD1 ФД263 + GB1 1,5 В - & DD1.1 2 1 3 R6 2,2 К R5 330 C 2 22 0 мкФ 6 В ТН C1 220 мкФ 6 В + + VT4 R1 2 1М R13 2,2М R11 22K С7 0, 22 мкФ M1 CZN-15E R10 4,7М С4 0, 22 мкФ VT3 , VT4 КТ3102ЕМ R8 22K R7 2,2М С3 0, 22 мкФ С6 0,022 мкФ VT3 13 12 11 & DD1.2 R14 470К & DD1.3 4 5 6 & DD1.4 9 10 8 ТН ТН ТН 100 мкФ 10 В + С8 R 2 1 М VT1 R3 100 К R4 1 М VT2 VT1 - КТ3102ЕМ VT2 - КТ3107БМ C10 100 мкФ 6 В + DA1 1 2 3 4 С9 0,1 мкФ 8 7 6 5 # SHDN REF LBO LBI OUT GND LX L1 22 мкГн VD2 1N5817 DA1 - MAX757 DD1 - КР1554 ТЛ3 (74AC132N) DD2 - КР1554 ТЛ2 (74AC14N) DD3 - КР1554 ИР8 (74AC164N) R19 470K C 12 2,2 мкФ 22 К R18 R1 7 100 K DD2.2 1 ТН DD2.3 1 ТН 5 6 DD2.1 1 ТН 3 4 C 13 47 мкФ 10 В + R21 470K VD3 220 R20 DD2.4 1 ТН 13 12 R2 4-R 31 22 0 Ом RG 1 2 3 4 5 6 7 8 DR C R 1 2 9 8 3 4 5 6 10 11 12 13 DD3 & HL1 - HL8 +5В C14 10 мкФ + 10 В 33 К R 22 КД522Б 1 2 R23 10 K DD2.6 1 ТН 9 8 DD2.5 1 ТН 11 10 R9 1М С 5 0,22 мкФ К выв .14 DD2, DD3 Выход ( +5В ) FB 12К R15 36К R16 C11 47 0 мкФ 6 В + Александр Одинец Общие сведения Первый вариант автомата, предла - гаемый вниманию читателей, явля - ется, по сути, синтезом схемотехни - ческих решений двух конструкций акустических светодиодных драй - веров, рассмотренных в [1]. Осно - вой конструкции является драйвер (конвертор) повышающего (boost- up) типа с низковольтным питани - ем. Как отмечено в технической доку - ментации [2], повышающий драйвер MAX756/MAX757 сохраняет работо - способность при снижении напря - жения источника питания до 0,7 В при токе нагрузки не более 8 мА. При снижении питающего напряже - ния наблюдается зависимость макси - мального тока нагрузки от минималь - ного напряжения запуска драйвера. Таким образом, при токе нагрузки всего 40 мА минимальное напряже - ние источника питания для надёж - ного запуска драйвера должно быть не менее 1,2 В. Ещё больше снизить минимальное напряжение запуска стало возможным благодаря введе - нию в устройства цифровых автома - тов, зажигающих линейку светодио - дов по принципу нарастания яркости от нуля до максимума. При этом стар - товый ток нагрузки в момент запу - ска драйвера составляет всего десят - ки микроампер и определяется в основном токами утечки ИМС КМОП структуры. При использовании пита - ющего элемента типа LR20 его энерго - ресурса достаточно для непрерывной работы автоматов в течение более шести месяцев. Работоспособность устройств сохраняется при сниже - нии питающего напряжения до 1,1 В, которое при зажигании всей свето - диодной линейки может уменьшать - ся до 0,9 В. Схема электрическая принципиальная Схема электрическая первого вари - анта устройства показана на рис. 1. Автомат обеспечивает зажигание линейки из 8 светодиодов по прин - ципу нарастания яркости (накопле - ния «огня») при поступлении зву - ковой команды. По прошествии времени выдержки от 5 до 15 секунд происходит выключение светодиод - ной линейки по принципу убыва - ния яркости (накопления «тени»). Повторное зажигание светодиодов возможно только после завершения выдержки и подачи новой голосовой команды. Устройство содержит: фотодиодный усилитель на транзи - сторах VT1, VT2; микрофонный усилитель на тран - зисторах VT3, VT4; одновибратор на логических эле - ментах DD1.2–DD1.4; повышающий драйвер DA1; таймер задержки на элементах C13, R21, DD2.4; генератор прямоугольных им - пульсов на элементах DD2.2, DD2.3; схему сброса в исходное состояние на элементах С14, R23, DD2.6; регистр сдвига DD3; линейку светодиодов HL1…HL8. Фотодиод VD1 введён в схему устрой - ства для повышения его экономич - ности и увеличения ресурса службы элемента питания, чтобы исключить зажигание светодиодов в светлое вре - мя суток, когда в подсветке нет необ - ходимости.