ELETTROSTIMOLATORE - 3

Funzionamento del circuito

L'elemento principale del circuito di figura 1 è costituito da un oscillatore, realizzato per mezzo del noto integrato 555, collegato in circuito multivibratore astabile. Il condensatore C1 rappresenta l'elemento primario di temporizzazione, mentre la frequenza dell'oscillatore dipende, oltre che da C1, dalla resistenza R3 e dal trimmer R1, la cui regolazione con i valori attribuiti ai componenti nell'apposito elenco, consente di disporre di una gamma di frequenze che si estendono da 0,5 Hz a 20 Hz. In pratica si ha:

Con R1 tutto inserito: 0,5 Hz

Con R1 tutto escluso: 20 Hz

La durata dell'impulso ovvero il duty cycle dipende essenzialmente da C1 e dalla resistenza R2. Qualora si volesse controllare questo parametro, si puo' sostituire la resistenza R2 con un trimmer. Continuiamo ora con l'esame dell'integrato IC1 e, più precisamente, con quello dei suoi piedini.

Il terminale 1 dell'integrato 555 corrisponde alla massa del dispositivo, cioè alla massa generale del circuito. 
Il  terminale 2, cui corrisponde il circuito d'entrata di trigger, viene collegato direttamente con il terminale 6, che rappresenta l'ingresso attivo del comparatore di reset e viene connesso con il condensatore esterno CI di temporizzazione, allo scopo di ottenere lo scatto dell'uscita quando la tensione, presente su C1, supera il valore della soglia di controllo.
Il terminale 7 dell'integrato rappresenta t'uscita di collettore dei transistor di scarica interno, il quale rimane all'interdizione quando l'uscita è alta, mentre raggiunge la saturazione quando l'uscita si approssima al valore di zero volt. Esso viene quindi collegato con il condensatore C1, allo scopo di provocare la scarica automatica nella condizione di reset.
Al terminale 8 si applica la tensione di alimentazione positiva dell'intero circuito dell'integrato 555. Questo valore può variare fra i 5 V e i 18 V max.
Il terminale 3 costituisce l'uscita dell'integrato IC1. In esso è disponibile un segnale ad onda quadra non simmetrico, in grado di pilotare il successivo stadio amplificatore.
Il pilotaggio del transistor TR1, che è un PNP modello 2N2905, avviene per mezzo del trimmer R4 che consente di dosare la quantità di segnale da applicare alla base del componente, fungendo di conseguenza da elemento regolatore dell'ampiezza dei segnali uscenti dal circuito.

Il collettore di TR1 pilota un piccolo trasformatore elevatore di tensione, sul cui avvolgimento secondario è disponibile un segnale la cui forma d'onda è riportata in A di figura 2. Mentre in B della stessa figura è disegnato il diagramma relativo al segnale uscente dal terminale 3 dell'integrato IC1.

Le forme d'onda di figura 4, e così pure i valori in esse citati, sono puramente indicativi, in quanto variabili in seguito ad eventuali regolazioni dei trimmer R1 ed R4. Per quanto riguarda il trasformatore T1, facciamo notare che non si tratta di un componente speciale, ma di un trasformatore di piccola potenza, del tipo di quelli normalmente usati per ridurre la tensione di rete di 220 V al valore di 6 V + 6 V. In questo caso, però il trasformatore viene utilizzato con rapporto invertito, ossia con l'avvolgimento secondario in veste di avvolgimento primario. Mentre ci si serve di una sola sezione delle due a 6 V + 6 V. La lampada al neon LN, con resistenza di protezione incorporata (R6). L'uscita del circuito deve essere collegata con gli elettrodi stimolatori descritti più avanti. Per ora, a conclusione dell'analisi del circuito teorico di figura 1, facciamo notare che le linee tratteggiate, riportate in questa stessa figura, racchiudono la parte elettrica del progetto che va montata su circuito stampato. Ricordiamo inoltre che, diminuendo l'ampiezza del segnale tramite il trimmer R4, si raggiunge un punto in cui. nonostante il corretto funzionamento del circuito. la lampada al neon LN non riesce ad innescarsi, ossia rimane spenta. Mentre con il trimmer R1 regolato al massimo, la lampada LN non sembra più lampeggiare, ma offre la sensazione di rimanere sempre accesa.