Para muchos lectores que entienden poco que sea de electrónica, la combinación de circuitos integrados CMOS con lámparas de neón en cualquier aplicación parece imposible. No es verdad. Este artículo muestra de manera sencilla algunos circuitos en los que las lámparas de neón se excita por estos circuitos integrados CMOS sin problemas! Las ideas básicas de este circuito pueden servir para una infinidad de proyectos que los lectores imaginosos pueden crear.
Los circuitos integrados CMOS son extremadamente sensibles a los excesos de tensión, operando en la estrecha banda de los 3 a los 18 V e incluso una simple carga estática acumulada en las manos de quienes los manoseo puede significar su fin. Por otro lado, las lámparas de neón necesitan al menos 70 volts para encender y son típicos dispositivos que operan con alta tensión.
Evidentemente, una combinación de los dos parece imposible, pero no es lo que vamos a demostrar. Utilizando como conductor un transistor común que soporte la tensión de las lámparas y eso no es difícil, pues la corriente en una lámpara neón es extremadamente baja, podemos conectar la salida de circuitos CMOS como los 4017, 4093 y otros con una lámpara neón y excitarla ¡!
Las aplicaciones que vamos a dar a continuación muestran cómo se puede hacer.
LA FUENTE
Para alimentar el sector de alta tensión del circuito que hace uso de la lámpara neón hay dos opciones.
Una de ellas (que puede parecer menos conveniente) es utilizar 9 a 10 baterías comunes de 9 V. Esta solución, sin embargo, puede ser interesante ya que el consumo de una lámpara de neón es del orden de micro-camiones y su alimentación por batería significa prácticamente nada. La durabilidad del conjunto de baterías será, por lo tanto, prácticamente la misma que tendrían cuando se guardan. Por supuesto que estamos considerando un conjunto de algunas bombillas sólo..
La otra posibilidad consiste en el uso de una fuente de 80 a 90 voltios de baja corriente como la mostrada en la figura 1.
El más interesante sería tener una fuente aislada de la red de energía, ya que un toque accidental en cualquier punto del circuito, además del peligro de choque puede significar la aplicación de alta tensión en el componente CMOS que no resistiría a eso.
EXCITACIÓN DIRECTA
Un primer circuito que se puede utilizar para excitar una lámpara de neón es lo que hace la excitación directa y que se muestra en la figura 2.
Se trata de un parpadeante o simplemente una puerta lógica que acciona una lámpara de neón. En este circuito el punto de disparo de la lámpara neón debe ser ajustado en el trimpot de 100 k ohms con mucho cuidado. El trimpot se ajustará para que la tensión aplicada a la lámpara esté cerca del punto de disparo. Esta tensión se aumentará ligeramente cuando la salida del CMOS integrado al nivel bajo, cuando la lámpara se enciende. El divisor de tensión, formado por los resistores en serie con la lámpara neón, sin embargo, garantizan que la tensión en la salida del CMOS no sobrepase 1/10 de la tensión ajustada en el cursor del trimpot.
Para la aplicación como parpadeante el condensador y la resistencia R1 determinan la frecuencia de funcionamiento del circuito. El CMOS debe ser alimentado con una tensión entre 12 y 15 volts para obtener mayor eficiencia en el disparo ya que esta es la diferencia entre el umbral del disparo y el disparo de la lámpara.
Observe que esta configuración requiere que la alimentación de la lámpara de neón se haga con una tensión negativa.
EXCITACIÓN DE NEON POR EL 4017
La misma técnica utilizada en el circuito anterior permite la realización de proyectos secuenciales con lámpara neón donde la excitación es hecha directamente por un circuito integrado 4017. Esta aplicación se muestra en la figura 3.
Sólo mostramos la excitación de dos lámparas y los pasos siguientes se repiten con la misma configuración. Un cuidado importante en este circuito es que el ajuste del trimpot para la tensión de disparo exige que las lámparas usadas disparen más o menos con las mismas tensiones. Esto puede requerir que en un lote de lámparas el lector haga la selección de aquellas que funcionen bien en el circuito.
También en este caso, la alimentación del circuito integrado debe ser relativamente alta ya que es la diferencia de tensión en la salida que va a hacer el accionamiento. La tensión aplicada al circuito de la lámpara neon, como en el caso anterior debe ser negativa.
PISCA - PISCA CMOS-NEON
Nuestro segundo circuito que combina dos tecnologías (CMOS con NEON) es el mostrado en la figura 4 consiste en un parpadeante que puede excitar una lámpara neón con un ciclo activo del 50%.
La frecuencia de los intermitentes depende básicamente del capacitor C1 y se ajusta en el trimpot P1. Los valores para C1 pueden ser entre 470 nF y 10 uF típicamente. La alimentación del circuito integrado se puede hacer con tensiones de 5 a 12 V y la negativa de la fuente independiente de baja tensión debe tener un punto en común con el negativo de la fuente de alta tensión.
Para excitar la lámpara neón transistores como el 2N2222 o equivalentes con tensiones de colector de más de 60 V pueden ser usados.
SEQUENCIAL NEON
El circuito presentado en la figura 5 es una variación del anterior en que los transistores se utilizan en el disparo.
La ventaja de este circuito es que el CMOS integrado no necesita ser alimentado con una tensión elevada. El sector CMOS del circuito puede ser alimentado con tensiones de 6 a 12 voltios sin problemas. El transistor usado puede ser el 2N2222 o equivalentes con una tensión máxima de colector / emisor de al menos 40 V.
Observe también que para este circuito no tenemos necesidad de ajustar el punto de disparo de las lámparas neón como ocurre en las versiones que no usan los transistores para excitación.
CONCLUSIÓN
Los circuitos presentados en este artículo muestran que la combinación CMOS / NEON no es tan incompatible como mango con leche según muchos creyeron. Los circuitos interesantes se pueden elaborar sobre la base de estas configuraciones interesantes.
El lector dotado de más imaginación puede crear diversas aplicaciones útiles para estos circuitos. Sugerimos que aquellos que "descubran" nuevas aplicaciones para estos circuitos que las envíen para que publiquemos en nuestro sitio.