Концертный стробоскоп

Ниже представлена схема концертного стробоскопа

Рисунок 1 - Принципиальная схема концертного стробоскопа

Принцип действия следующий: лампа подключена непосредственно к сети через мощный диод. Удвоитель сетевого напряжения заряжает накопительный конденсатор до 600 В. В данном случае накопительный конденсатор имеет маленькую ёмкость и служит лишь для розжига лампы, после чего ток для поддержания горения лампы идёт непосредственно из сети через диод. И, хотя мгновенное значение тока может достигать сотни и больше ампер, длительность его не более одного полупериода сетевого напряжения, т.е. 10 мс. А реально она составляет 2-6 мс. Такой короткий бросок тока и диод спокойно переносит, и предохранитель не успевает сгореть.

      Управляющая часть схемы формирует поджигающий импульс с определённой задержкой относительно начала полупериода сетевого напряжения. Чем раньше импульс, тем ярче (и дольше) вспышка и, наоборот, при задержке 9-10 мс на лампу разряжается только конденсатор C15 и яркость минимальна.

Основой управляющей схемы служат два интегральных таймера. Первый отвечает за яркость, а второй за период вспышек. В начале отрицательного полупериода сетевого напряжения коротким импульсом через C5 и R7 запускается таймер DA2, на его выходе 3 появляется положительный импульс, длительность которого регулируется напряжением на управляющем выводе 5. Это напряжение снимается с потенциометра R10 - "Яркость". Спадающим фронтом этот импульс через C11 во-первых, активизирует схему формирования высоковольтного потенциала, а во-вторых, запускает таймер DA3. На выходе 3 таймера DA3 тут же появляется положительное напряжение, которое через диод VD4 запрещает прохождение запускающих импульсов на первый таймер. Время, в течении которого на выходе второго таймера удерживается положительное напряжение, определяет частоту вспышек и зависит от ёмкости конденсатора C13 и сопротивления резисторов R25 и R24 - "Частота".

Звуковая часть схемы построена на сдвоенном операционном усилителе DA4. Первая половина работает как микрофонный усилитель с АРУ, а вторая как компаратор. В исходном состоянии транзистор VT1, входящий в цепь обратной связи, открыт, усиление DA4.1 максимально. На выходе компаратора DA4.2 напряжение около +10 В, которое через диод VD3 запрещает запуск первого таймера (если замкнут SW1 "Микр. вкл."). При появлении звука, на аноде VD5 формируется отрицательная (относительно +5 В) огибающая, через резистор R14 она изменяет потенциал на положительной обкладке C8 так, что чем громче звук, тем сильнее закрывается транзистор VT1, соответственно уменьшая усиление DA4.1. Так работает АРУ. При резких изменениях огибающей вниз (ударные и т.п.) напряжение на плюсовом входе компаратора, практически повторяющее форму огибающей, становится меньше, чем на минусовом, где скорость его спада определяется постоянной R19C10. Компаратор переключается, разрешая запуск таймера и вспышку. Резистор R17 служит для получения небольшого гистерезиса, тем самым обеспечивая чёткое срабатывание компаратора. Конденсатор C17, шунтирующий микрофон нужен для защиты от наводок при вспышке лампы.

          Стоит отметить, что при работе от микрофона, регулировка "Частота" тоже действует, хотя и не по прямому назначению. В данном случае с её помощью задаётся минимально возможный период между вспышками. Если поставить "Частоту" на максимум, то при особо сильных или затяжных НЧ звуках, вспышки будут двойные-тройные. Это вносит некоторое разнообразие в работу устройства.

       Питается схема непосредственно от сети через балластный конденсатор C2 и ограничительный резистор R4. Выпрямитель на VD1, VD2 сделан немного нестандартно, зато на минимальном количестве деталей. На стабилитроне VD2 получаются почти прямоугольные импульсы с крутыми фронтами, которые через диф-цепочку C5R6 используются для запуска таймера DA2, а через диод VD1 заряжают конденсатор C1 напряжением около +10 В. Для стабильности временных характеристик таймеров, они питаются через интегральный стабилизатор DA1 напряжением +5 В. Это же напряжение служит средним для операционников DA4.