CMOS 555长周期反激LED闪烁器
元件与材料
- 两节AAA电池
- 电池夹（Radio Shack目录#270-398B）
- U1、U2——CMOS TLC555定时器IC（Radio Shack目录#276-1718或等效）
- Q1——2N3906 PNP晶体管（Radio Shack目录#276-1604（15只装）或等效）
- Q2——2N2222 NPN晶体管（Radio Shack目录#276-1617（15只装）或等效）
- D1——红LED（Radio Shack目录#276-041或等效）
- D2——蓝LED（Radio Shack目录#276-311或等效）
- R1——1.5MΩ 1/4W 5%电阻
- R2——47kΩ 1/4W 5%电阻
- R3、R5——10kΩ 1/4W 5%电阻
- R4——1MΩ 1/4W 5%电阻
- R6——100kΩ 1/4W 5%电阻
- R7——1kΩ 1/4W 5%电阻
- C1——1µF钽电容（Radio Shack目录#272-1025或等效）
- C2——100pF陶瓷圆片电容（Radio Shack目录#272-123）
- C3——100µF电解电容（Radio Shack目录#272-1028或等效）
- L1——200µH扼流圈或电感（具体值非关键，见章节末尾）
交叉参考
- 电路课程，第1卷，第16章："电感器瞬态响应"
- 电路课程，第1卷，第16章："为何用L/R而非LR？"
- 电路课程，第3卷，第4章："共射极放大器"
- 电路课程，第3卷，第9章："静电放电"
- 电路课程，第4卷，第10章："单稳态多谐振荡器"
学习目标
- 探索555定时器不常见工作模式
- 应用正确静电放电（ESD）处理技术
- 使用晶体管作简单反相门（电阻-晶体管逻辑）
- 利用电感反激升压驱动LED
- 用现成材料构建自定义电感
原理图
实物接线图
实验步骤
注意：CMOS 555高度敏感于静电放电。遵循第3卷第9章"静电放电"保护指南避免损坏IC。
本实验建立在"续流二极管"（第6卷第5章）基础上。继续前请复习该节。
我们使用CMOS 555闪烁LED同时用电感反激升压电池电压，镜像焦耳窃取器原理。虽555额定最低2V，但得益于高效能量转换，电路可在1.5V电池上运行。
设计可串联驱动多个LED；计数增加时电池寿命减少，因电感峰值电压依赖供电电压。本例中两种不同LED演示电路对个别LED压降的独立性。蓝LED主导感知亮度，但红LED仍达最大强度。
LED极性至关重要。错向蓝LED（更ESD敏感）将可能被电感脉冲破坏。同样，晶体管和555 IC可能因失控尖峰损坏。
电感是最宽容元件。可为标准扼流圈、电磁线圈甚至继电器线圈。下面是用26 AWG漆包线制作220µH线圈的分步指南。
线圈元件与材料
- 26英尺（8米）26 AWG漆包线（Radio Shack目录#278-1345或等效）
- 6/32×1.5英寸螺丝、M4×30mm螺丝或类似尺寸钢/铁钉（非不锈钢）
- 可选锁紧螺母
- 可选透明胶带（用螺丝时）
- 强力胶
- 烙铁和焊锡
线圈非精密元件；电感可变化。目标≥220µH。以下构建步骤直观可复现。
- 在螺丝或钉上单层紧密缠绕导线，保持线圈长度1英寸（25mm）。用薄透明胶带或胶点固定线圈起始端。
- 在螺丝头涂少量强力胶锁定第一层。胶凝固后再添加后续匝数。
- 继续缠绕，按需涂胶保持张力和形状，直至导线近用完。留1英寸导线作第二引出线。
- 剥去两引出线漆皮，镀锡，即得功能电感。
- 用万用表或LCR表测电感；典型值接近220µH。
下图展示成品线圈和测量设置。
工业技术