CMOS-Inverter Typ 4584
Hallo Marc,
Du könntest eine sehr einfache Blinkschaltung mit dem CMOS-Baustein
4584 aufbauen. Dieser beinhaltet 6 Inverter mit Schmittrigger-Eingang. Für eine Blinkschaltung benötigst Du im Prinzip nur einen dieser Inverter, doch zwei weitere kannst Du trotzdem noch gebrauchen, wie weiter unten beschrieben wird.
Aufbau der Schaltung: vom Pin 2 des 14-poligen Gehäuses (Ausgang des ersten Inverters) gehst Du mit einem Poti (1MOhm) auf den Pin 1 des Bausteins (Eingang des ersten Inverters). Zusätzlich schaltest Du einen 22µF Kondensator von Pin 1 nach Masse (GND). Löte noch einen 27kOhm Widerstand in Reihe zum 1MOhm-Poti, damit der Ausgang des Inverters nicht direkt mit dem Kondensator verbunden wird, falls das Poti auf „Null Ohm“ gedreht wird (Kurzschlussbelastung des Ausgangs). - Fertig ist die Blinkschaltung. Drehe das 1MOhm Poti auf Maximum, wenn Du eine niedrige Blinkfrequenz möchtest. Falls die Blinkfrequenz immer noch zu hoch ist, verwende einen größeren Kondensator oder einen weiteren, hochohmigen Festwiderstand in Reihe zum 1MOhm Poti.
Das Tastverhältnis dieser Anordnung beträgt nahezu 50%, d.h. die LED´s sind genauso lange hell, wie sie dunkel sind. Falls Du die LED´s wesentlich kürzer aufblinken lassen möchtest, als die Pausenzeit zwischen den Pulsen beträgt, musst Du zwei, durch Dioden entkoppelte Stromzweige, jeweils für das Auf- und das Entladen des 22µF Kondensators aufbauen. Auf diese Weise wird der Kondensator (über den Ausgang des ersten Inverters) wesentlich schneller aufgeladen als er entladen wird. Sprich, die Zeit, in der der Ausgang des ersten Inverters HIGH-Pegel hat, ist kürzer als die Zeitdauer, während der er auf LOW geschaltet ist.
Realisierung einer kürzeren LED-Blinkzeit mittels zweier zusätzlicher Dioden plus einem Festwiderstand:
Vom Ausgang des ersten Inverters (Pin 2) schaltest Du noch eine Diode (Typ 1N4148) in Flussrichtung in Reihe zum 27kOhm-Widerstand und dem 1MOhm-Poti zum Eingang (Pin 1). Die zweite Diode schaltest Du zusammen mit einem zusätzlichen 1MOhm Widerstand in Flussrichtung vom Eingang (Pin 1) zum Ausgang des ersten Inverters (Pin 2). Verkleinere nun den Widerstand des 1MOhm Potis, und Du wirst sehen, dass die EIN-Zeit immer kürzer wird, dabei aber auch die Frequenz ansteigt. Variiere zusätzlich den Wert des 1MOhm Festwiderstandes um die Frequenz wieder anzupassen, bzw. löte gleich ein weiteres 1MOhm Poti ein (vergiss auch hier nicht den zusätzlichen 27kOhm Festwiderstand). Es etwas Probiererei erforderlich, bis Du sowohl die gewünschte Blinkzeit als auch die richtige Wiederholfrequenz erreicht hast.
Entkopplung der Blinkschaltung:
Damit der soeben aufgebaute Taktgenerator an seinem Ausgang nicht zusätzlich durch das Ansteuern mehrerer Schalttransistoren für die LED´s belastet wird, verbinde den Ausgang des ersten Inverters (Pin 2) mit dem Eingang des zweiten (Pin 3). Das Ausgangssignal des zweiten Inverters (Pin 4) liefert jedoch ein invertiertes Signal. Damit diese Invertierung wieder rückgängig gemacht wird, verwende nun den dritten Inverter: schalte den Ausgang des Zweiten Inverters (Pin 4) auf den Eingang des dritten (Pin 5). Der Dritte Inverter liefert wieder das ursprüngliche Signal, d.h. kurze LED-Blinkzeit und lange Pausendauern.
Anschluss von Transistoren zum Schalten der LED´s an die Blinkschaltung:
Der Baustein 4584 kann nicht den Strom für eine LED liefern. Daher benötigst Du noch ca. drei zusätzliche Kleinsignal-Transistoren, von denen zwei jeweils drei der LED´s ansteuern, und der Dritte steuert die restlichen vier LED´s an. Löte nun an den Ausgang des dritten Inverters (Pin 6) drei 270kOhm Widerstände, und verbinde jeden Widerstand mit der Basis eines NPN-Transistors, z.B. vom Typ BC547C. Verbinde nun den Emitter der Transistoren mit GND, an den Kollekor schaltest Du jeweils drei, bzw. vier LED´s. Wenn Du die Schaltung bei 5Volt betreiben möchtest, und durch jede LED ca. 25mA fliessen sollen, schalte zu jeder LED einen 120 Ohm Widerstand in Reihe.
Zum Schluss: verbinde jeden Eingang von nicht benutzten Invertern mit Masse (GND). Lege die +5Volt an Pin 14 und GND an Pin 7 des 4584 an.
Viel Spaß beim Basteln und hoffentlich war das jetzt nicht zuviel Text.
Gruß von Alexander
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