Temporizador hecho a mano contra IC

555 temporizadores consumen en el orden de miliamperios de corriente (el más bajo es alrededor de .5 mA, que yo sepa). Sin embargo, eso está lejos del límite inferior en lo que respecta a los IC con capacidad de temporización, ya que incluso un pequeño microcontrolador puede funcionar fácilmente con un consumo de alrededor de 200 μA y algunos RTC (si no la mayoría) consumen meros nanoamps (no es que ayuden en este particular) caso, ya que necesitará un microcontrolador para extraer el tiempo del IC).

Ahora veamos el multivibrador simétrico. En un momento dado, exactamente uno de los transistores está conduciendo, mientras que el otro no lo está haciendo, por lo que pasa corriente a través de la unión BE de ese transistor y R2 / R3 (dependiendo de cuál de los dos está conduciendo), y también a través de R4 / R1 y el CE unión. Además, en su esquema particular hay una corriente constante a través de R1 / R4 y los diodos respectivos. En general, la corriente pasa por resistencias de 470Ω y una resistencia de 10K (adicionalmente, el condensador en el lado opuesto se está cargando a través de la otra resistencia de 10K, pero lo ignoraremos por el momento), lo que nos da una corriente en el orden de 9V * (2 / 470Ω + 1 / 10KΩ) ≈ 40 mA. Esto es varias veces superior a lo que pueden alcanzar los CI.

Sin embargo, tenga en cuenta que, salvo posibles efectos no lineales menores, esto depende principalmente de las resistencias utilizadas; Al escalar todas las resistencias varias veces, se reduce drásticamente la corriente consumida por el multivibrador en sí mismo, con el único inconveniente de que la corriente de salida utilizable se reduce en consecuencia, sin embargo, en ese caso, podría utilizar otro transistor para cambiar su carga.

Otra cosa obvia sería hacer mover los LED para no pasar por alto los transistores, cortando la corriente utilizada casi a la mitad. De manera similar, si solo utiliza una de las mitades para su conmutación, colocar una resistencia grande en lugar de la carga reducirá las pérdidas en el estado inactivo.

Para resumir: los circuitos de temporización discretos, incluidos los multivibradores simétricos, pueden ser más eficientes que los basados en IC, pero también pueden ser muy ineficientes, y la configuración particular publicada por usted es una de las este último.

Las diferencias en la potencia consumida entre su circuito discreto y las soluciones de IC se deben a las diferencias en los circuitos internos y cómo funciona. Por ejemplo, aquí está el circuito interno del temporizador 555 que mencionó, que usa transistores bipolares como su circuito. Dibuja varios mA.

Tengaencuentalostresresistoresenazul,cadaunodeellos5K,deahíprovieneelnúmero555.

LaversiónCMOSestáaquí.Estádiseñadoparadibujarpordebajode150µA(exceptolacarga).

La misma funcionalidad exacta, circuito diferente.

su circuito desperdicia casi 20 mA en el lado no iluminado. pero si mueve los LEDS para estar en serie con R1 y R4, y agrega una resistencia de derivación de 10 K a través del LED, encontrará que utiliza aproximadamente la mitad de la potencia.

un 555 estará en el mismo campo de juego.

Puede utilizar un CMOS 555 y los LED de bajo consumo y obtener un consumo de energía muy bajo. O use un pequeño microcontrolador de 8 pines con un reloj de baja frecuencia (por ejemplo, 32kHz).

Cualquiera de los dos consumirá menos de 1 mW, por lo que el consumo de energía probablemente estará dominado por los LED.

Esto es realmente una respuesta a sus preguntas de seguimiento, "es la resistencia de las conexiones discretas despreciable" y "hay alguna eficiencia de dispositivos IC basada en la física".

La resistencia de los cables es despreciable. Sin embargo, al intentar crear circuitos extremadamente eficientes en el consumo de energía, en los nano y femto-amperios, es posible que comience a tener un problema diferente: la resistencia de la PCB no es realmente infinita. Puede encontrar una pequeña cantidad de fugas de corriente a través de una huella digital en su superficie, por ejemplo. Consulte enlace

Un problema más grave si construye un circuito con componentes visibles es que la potencia necesaria para mantener "encendido" un transistor bipolar es proporcional a su tamaño. Los FET son mucho más agradables, solo pierden una pequeña cantidad a través de la puerta, pero actúan como pequeños condensadores que deben cargarse.

Los circuitos integrados siempre ganarán la competencia de consumo de energía, ya que se pueden hacer mucho más pequeños, en paquetes aislantes ordenados, con propiedades muy repetibles. La última expresión de esto es el reloj digital, que puede ejecutar un temporizador y con una batería pequeña durante años.