Flasher LED Biru Tahan Lama CMOS 555 – Tutorial Praktis Sirkuit Astable 555

Components & Materials

• 2 × baterai AAA
• Klip baterai (Radio Shack #270‑398B)
• U1 – 1 IC timer CMOS TLC555 (Radio Shack #276‑1718 atau setara)
• Q1 – transistor PNP 2N3906 (Radio Shack #276‑1604 atau setara)
• Q2 – transistor NPN 2N2222 (Radio Shack #276‑1617 atau setara)
• CR1 – dioda 1N914 (Radio Shack #276‑1122 atau setara – lihat catatan)
• D1 – LED biru (Radio Shack #276‑311 atau setara)
• R1 – resistor 1,5 MΩ ¼ W 5%
• R2 – resistor 47 kΩ ¼ W 5%
• R3 – resistor 2,2 kΩ ¼ W 5%
• R4 – resistor 620 Ω ¼ W 5%
• R5 – resistor 82 Ω ¼ W 5%
• C1 – kapasitor tantalum 1 µF (Radio Shack #272‑1025 atau setara)
• C2 – kapasitor elektrolitik 100 µF (Radio Shack #272‑1028 atau setara)
• C3 – kapasitor elektrolitik 470 µF (Radio Shack #272‑1030 atau setara)

Cross‑References

• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, Ch. 16 – “Voltage and Current Calculations”
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, Ch. 16 – “Solving for Unknown Time”
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 4 – “Bipolar Junction Transistors”
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 9 – “Electrostatic Discharge”
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 4, Ch. 10 – “Multivibrators”

Learning Objectives

• Menerapkan prinsip konstanta waktu RC dalam sirkuit nyata
• Mengimplementasikan 555 timer dalam konfigurasi astable multivibrator
• Memahami rasio tugas dan dampaknya pada pulsa LED
• Melatih penanganan komponen sensitif ESD
• Menggunakan transistor untuk meningkatkan gain arus dan melindungi IC
• Menggunakan kapasitor untuk sementara menggandakan tegangan untuk LED Vf tinggi

Schematic Diagram

Illustration

Instructions

Karena IC CMOS 555 sangat sensitif terhadap pengasingan statis, lindungi dengan lengan pelindung statis atau tali grounding seperti yang dijelaskan dalam Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 9.

LED biru memiliki tegangan maju sekitar 3,6 V, yang melebihi 3 V yang disediakan oleh dua sel AAA. Rangkaian menggunakan kapasitor timing (C3) untuk sementara meningkatkan tegangan, memungkinkan LED berkedip untuk pulsa 30 ms.

Desain ini juga bekerja dengan satu sel 1,5 V. Dalam hal itu, ganti R5 dengan resistor 10 Ω dan gunakan LED merah. Prototipe LM3909‑based yang menginspirasi papan ini beroperasi selama lebih dari satu tahun pada satu sel D.

Peran CR1 cukup untuk membatasi tegangan; dioda silicon atau Schottky apa pun akan bekerja dengan cukup baik. Dioda dengan drop lebih rendah (misalnya, Schottky) meningkatkan efisiensi dan kecerahan LED.

Theory of Operation

Ketika Q2 mati, C3 mengisi ke tegangan baterai dikurangi drop dioda, mengisolasi LED biru. Saat Q2 menyala, sisi negatif C3 ditarik ke –2,4 V, membalikkan dioda dan memungkinkan energi yang tersimpan mengosong melalui R5 dan LED, menciptakan pulsa 5,4 V yang menerangi LED.

Karena C3 mengosong dengan cepat, LED hanya terlihat selama pulsa singkat. Arus bocor pada 3 V dapat menghasilkan cahaya redup saat LED secara nominal mati, sebuah observasi umum di dunia nyata.