Lm3915 схема включения: LM3915N – ИС управления индикацией – МИКРОСХЕМЫ – Электронные компоненты (каталог)

Содержание

LM3915N – ИС управления индикацией – МИКРОСХЕМЫ – Электронные компоненты (каталог)

Корпус: DIP-18

Микросхема LM3915N фирмы National Semiconductors позволяет построить линейный светодиодный индикатор из 10 точек. Индикация может производится в режимах “точка” и “столбик”.

Особенностью микросхемы LM3915 является программирование постоянного значения выходных токов формирователей. Резистор задает выходной ток, а схема компенсирует изменения прямого падения напряжения светодиодов. Это имеет практическое значение, когда в одной и той же системе используются светодиоды различных цветов. LM3915 создает приблизительно одинаковый ток на каждом выходе формирователя, не зависящий (в определенных пределах) от прямого падения напряжения на светодиоде.

Основу микросхемы LM3915N составляют десять компараторов, на инверсные входы которых через буферный ОУ подается входной сигнал, а прямые входы подключены к отводам резистивного делителя напряжения. Выходы компараторов являются генераторами втекающего тока, что позволяет подключать светодиоды без ограничительных резисторов.

Индикация может производиться или одним светодиодом (режим “точка”), или линейкой из светящихся светодиодов, высота которой пропорциональна уровню входного сигнала (режим “столбик”).

Входной сигнал Uвх подают на вывод 5, а напряжения, определяющие диапазон индицируемых уровней, — на выводы 4 (нижний уровень Uн) и 6 (верхний уровень Uв). Эти напряжения должны быть в пределах от 0 до уровня, на 1,5В меньше напряжения источника питания, подключаемого к выводу 3.

“Цена деления” индикатора, т. е. увеличение входного напряжения, вызывающее включение очередного светодиода, составляет 0,1 от разности Uв – Uн.

Пока напряжение на входе Uвх меньше, чем на входе Uн плюс “цена деления”, ни один светодиод не светится. Как только эти напряжения сравняются, включается светодиод HL1, подключенный к выходу 1.

В режиме “точка” при увеличении входного напряжения ток по выходу 1 прекращается и появляется ток выхода 2, при этом гашение первого светодиода и включение второго происходит одновременно, свечение как бы “перетекает” из одного светодиода в другой, и не возникает ситуации, когда оба светодиода погашены.

В режиме “столбик” включение очередного светодиода не вызывает гашения предыдущего.

Материал в разработке.

Структурная схема LM3915:

(нажмите для увеличения)

Схема установки напряжения внутреннего источника LM3915N:

Микросхема LM3915N содержит источник опорного напряжения с номинальным значением 1,25 В. Путем подключения двух внешних резисторов напряжение может быть установлено любой большей величины, не превышающей на 2В ниже напряжения питания, но не более 12 В. Подключение резисторов и расчет опорного напряжения осуществляется так же, как для микросхемы LM317 (КР142ЕН12):

Uоп = (R2/R1+1) x 1,25В + I8R2,

где R1 — сопротивление резистора, подключенного между выводами 7 и 8, R2 — сопротивление резистора, подключенного между выводом 8 и общим проводом, I8 — вытекающий ток вывода 8, составляющий около 100 мкА.

Электрические параметры LM3915N-1:

Параметр	Режим измерения	Мин.	Тип.	Макс.
Напряжение сдвига буферного усилителя и первого компаратора	Uвх<12B, 1СВ = 1 мА		3мВ	10мВ
Напряжение сдвига остальных компараторов	Uвх< 12B, Iсв = 1 мА		3мВ	15мВ
Крутизна передаточной характеристики компараторов	Iсв = 10 мА	3мА/мВ	8мА/мВ
Максимальный входной сигнал		-35В		+35В
Напряжение питания		+3В		+25В
Допустимое напряжение на выходах				+25В
Максимальная рассееваемая мощность				1,365Вт
Суммарное сопротивление резисторов делителя		8Ком	12Ком	17Ком
Точность резисторов делителя			0,5%	2%
Напряжение опорного источника Uref	Uпит = 5 В, Iref = 0,1… 4 мА	1,2В	1,28В	1,34В
Изменение Uref при изменении Uпит	Uпит = 3…18В		0,01%/В	0,03%/В
Изменение Uref при изменении тока нагрузки Iref, %	Uпит = 5 В, Iref = 0,1…4 мА		0,4%	0,2%
Изменение Uref при изменении температуры	Т = 0..+70°С, Uпит = 5 В, Iref = 1 мА		1%
Ток вывода 8			75мкА	120мкА
Выходной ток (ток светодиода)	Iref = 1 мА	7мА	10мА	13мА
Разброс токов выходов	Iсв = 2 мА		0,12	0,4
Разброс токов выходов	Iсв =20 мА		1,2	3
Изменение тока выхода при изменении напряжении на выходе	Iсв = 2мА		0,1мА	0,25мА
Изменение тока выхода при изменении напряжении на выходе	2..17В 1св = 20мА		1мА	3мА
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА			0,1мкА	10мкА
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА	Только вывода 1 в режиме “точка”	60мкА	150мкА	450мкА
Потребляемый ток при выключенных светодиодах, мА	Uпит = 5 В, Iref = 0,2 мА		2,4мА	4,2мА
Потребляемый ток при выключенных светодиодах, мА	Uпит = 20 В, Iref = 1 мА		6,1мА	9,2мА

Типовая схема подачи входного напряжения на LM3915N:

Сопротивление резистора R1 выбирают в соответствии с уровнем входного сигнала Umax, при котором должен включаться верхний светодиод шкалы, по формуле:

R1 = R2(Umax/1,25- 1).

Возможна подача опорного напряжения на LM3915N, например, 10В от внешнего источника:

Если напряжение на выводе 4 микросхемы (Uн) установить отличным от нуля, можно получить растянутую линейную шкалу — от Uн до Uв:

Напряжение на входе Uв составляет около 1,2В, а на входе Uн подстроечным резистором R3 это может быть установлено в пределах 0…Uв.

Вариант вольтметра для бортовой сети автомобиля:

Если выбрать Uн равным 2/3 от Uв, т. е. 0,8В, а коэффициент передачи делителя R1R2 подстроенным резистором R2 установить 0,08, то диапазон индицируемых уровней составит 10,5… 15 В, т.е. первому включившемуся светодиоду соответствует напряжение 10,5В, последнему — 15В.
В этом случае напряжения верхнего Uв = 3,6В и нижнего уровня Uн = 2,4 В устанавливаются подстроечным резистором R4, а коэффициент передачи входного сигнала на вход Uвх микросхемы, равный 0,24, — резистором R2.

Для формирования “столбика” можно все светодиоды соединить последовательно, а микросхему LM3915 перевести в режим “точка”.

Напряжение питания в этом случае должно определяться исходя из того, что падение напряжения на каждом светодиоде около 2В, почти столько же должно быть на выходе 10 микросхемы, когда включены все светодиоды.

Последовательное включение светодиодов в режиме “точка” позволяет получить следующий вариант построения индикатора.

HL1—HL4 жёлтого цвета (мало),

HL5—HL8 — зелёного (норма),

HL9, HL10— красного (много).

Данная шкала загорается отдельными участками разного цвета в зависимости от диапазона измеряемого сигнала.

Во рассмотренных выше вариантах индикаторов вход 9 управления “столбик/точка” был никуда не подключен, что обеспечивало индикацию в режиме “точка”. Если желательна индикация “столбиком”, вход 9 следует подключить к +Uпит (вывод 3).

Однако при включении всех десяти светодиодов существенно увеличивается мощность, рассеиваемая на микросхеме LM3915.

Допустимая мощность 1,365Вт при +25°С, 1,1Вт при +40°С.

Если задаться током 10 мА через каждый светодиод, то суммарный ток через 10 включенных светодиодов будет 100 мА и при температуре 40°С напряжение на выходах микросхемы не должно превышать 11 В, а напряжение питания цепей светодиодов — 12,5 В.

Если нужен больший ток через светодиоды, можно уменьшить напряжение питания светодиодов вплоть до 3В, при этом питание микросхемы LM3915 можно осуществлять от источника с большим напряжением.

В случае, когда применение двух источников по каким-либо причинам неприемлемо, можно последовательно с каждым светодиодом включить ограничительный резистор:

Каскадное включение микросхем LM3915N – шкала из 20 светодиодов:

(нажмите для увеличения)

(При отсутствии картинок нажите правой кнопкой мыши “Показать рисунок”)

Литература: “Радиохобби”, 2001г, №3, С. Бирюков: “ИМС индикаторов уровня звукового сигнала LM3915/15/16 National Semiconductor”

Russian HamRadio – Светодиодные индикаторы уровня на микросхемах семейства LM3914.

Микросхемы LM3914, LM3915 и LM3916 фирмы National Semiconductors позволяют строить светодиодные индикаторы с различными характеристиками — линейной, растянутой линейной, логарифмической, специальной для контроля аудиосигнала.
Рис.1.
Структура базовой микросхемы LM3914 семейства представлена на рис. 1.
Ее основу составляют десять компараторов, на инверсные входы которых через буферный ОУ подается входной сигнал, а прямые входы подключены к отводам резистивного делителя напряжения.
Выходы компараторов являются генераторами втекающего тока, что позволяет подключать светодиоды без ограничительных резисторов.
Индикация может производиться или одним светодиодом (режим “точка”), или линейкой из светящихся светодиодов, высота которой пропорциональна уровню входного сигнала (режим “столбик”).
Входной сигнал Uвх подают на вывод 5, а напряжения, определяющие диапазон индицируемых уровней, — на выводы 4 (нижний уровень Uн) и 6 (верхний уровень Uв).
Эти напряжения должны быть в пределах от 0 до уровня, на 1,5В меньше напряжения источника питания, подключаемого к выводу 3.
“Цена деления” индикатора, т. е. увеличение входного напряжения, вызывающее включение очередного светодиода, составляет 0,1 от разности Uв – Uн.
Индикатор на микросхеме LM3914 работает следующим образом.
Рис.2.
Пока напряжение на входе Uвх меньше, чем на входе Uн плюс “цена деления”, ни один светодиод не светится.
Как только эти напряжения сравняются, включается светодиод HL1, подключенный к выходу 1.
В режиме “точка” при увеличении входного напряжения ток по выходу 1 прекращается и появляется ток выхода 2, при этом гашение первого светодиода и включение второго происходит одновременно, свечение как бы “перетекает” из одного светодиода в другой, и не возникает ситуации, когда оба светодиода погашены.
В режиме “столбик” включение очередного светодиода, естественно, не вызывает гашения предыдущего.
Микросхема LM3914 предназначена для построения индикаторов с линейной шкалой, и все резисторы ее делителя имеют одинаковое сопротивление.
У микросхемы LM3915 делитель рассчитан так, что включение каждого последующего светодиода происходит при увеличении напряжения входного сигнала в v2 раз (на 3 дБ), что удобно для контроля мощности УМЗЧ.
Таблица 1.

Номер светодиода	Пороговое напряжение для микросхемы
	LM3914	LM3915		LM3916
	В	В	ДБ	В	ДБ	ДБ
1	1	0,447	-27	0,708	-23	-20
2	2	0,631	-24	2,239	-13	-10
3	3	0,891	-21	3,162	-10	-7
4	4	1,259	-18	3,981	-8	-5
5	5	1,778	-15	5,012	-6	-3
6	6	2,512	-12	6,310	-4	-1
7	7	3,548	-9	7,079	-3	0
8	8	5,012	-6	7,943	-2	+1
9	9	7,079	-3	8,913	-1	+2
10	10	10	0	10	0	+3

Микросхема LM3916 специально предназначена для контроля уровня аудиосигнала.

Рис.3.

Шаг индикации у нее составляет 1 дБ в верхней части шкалы и увеличивается до 3 и 10 дБ в нижней части.

В табл. 1 приведены уровни входного сигнала, включающего соответствующий светодиод, при нормировании на максимальное напряжение 10 В.

Уровни в последней колонке приведены для случая использования микросхемы LM3916 для диапазона индикации -20…+3 дБ.

Микросхемы содержат источник опорного напряжения с номинальным значением 1,25 В.

Путем подключения двух внешних резисторов напряжение может быть установлено любой большей величины, не превышающей на 2В ниже напряжения питания, но не более 12 В.

Подключение резисторов и расчет опорного напряжения осуществляется так же, как для микросхемы LM317 (КР142ЕН12): Uоп = (R2/R1+1) x 1,25В + I

₈R2, где R1 — сопротивление резистора, подключенного между выводами 7 и 8, R2 — сопротивление резистора, подключенного между выводом 8 и общим проводом, I₈ — вытекающий ток вывода 8, составляющий около 100 мкА.

Рис

.4.

Переключение между режимами “точка” и “столбик” производится управлением по выводу 9.

При подключении этого вывода к плюсу источника питания микросхемы (вывод 3) реализуется режим “столбик”, если же вывод оставить свободным или подключить к общему проводу — “точка”.

Порог переключения между режимами примерно на 100 мВ ниже напряжения на выводе питания 3.

Параметры микросхемы LM3914 приведены в табл. 2.

Типовая схема подачи входного сигнала на микросхему показана на рис.2.

Сопротивление резистора R1 выбирают в соответствии с уровнем входного сигнала Umax, при котором должен включаться верхний светодиод шкалы, по формуле: R1 = R2(U

_MAX/1,25- 1).

Таблица 2.

Параметр	Условия измерения	Миним .	Тип.	Макс.
Напряжение сдвига буферного усилителя и первого компаратора, мВ	Uвх<12B, 1СВ = 1 мА	—	3	10
Напряжение сдвига остальных компараторов, мВ	Uвх< 12B, Iсв = 1 мА	—	3	15
Крутизна передаточной характеристики компараторов, мА/мВ	Iсв = 10 мА	3	8	—
Входной ток по выв. 5, нА	0< Uвx < Uпит-1,5В	—	25	100
Максимальный входной сигнал, не приводящий к порче микросхемы или возникновению ложных показаний, В	—	-35	—	+35
Суммарное сопротивление резисторов делителя, кОм	—	8	12	17
Точность резисторов делителя, %	—	—	0,5	2
Напряжение опорного источника U _REF, В	U пит = 5 В, I_REF = 0,1… 4 мА	1,2	1,28	1,34
Изменение U _REF при изменении Uпит, %/В	Uпит = 3…18В	—	0,01	0,03
Изменение U _REF при изменении тока нагрузки I_REF, %	Uпит = 5 В, I _REF = 0,1…4 мА	—	0,4	2
Изменение U _REF при изменении температуры, %	Т = 0,„70°С, Uпит = 5 В, I _REF = 1 мА	—	1	—
Ток вывода 8, мкА	—	—	75	120
Выходной ток (ток светодиода), мА	I_REF = 1 мА	7	10	13
Разброс токов выходов	I_CB = 2 мА	—	0,12	0,4
Разброс токов выходов	I_CB = 20 мА	—	1,2	3
Изменение тока выхода при изменении напряжении на выходе, мА	U _BЫX = ICB = 2 мА	—	0,1	0,25
	2. ..17В 1св = 20мА	—	1	3
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА	—	—	0,1	10
Выходной ток в закрытом состоянии, мкА	Только вывода 1 в режиме “Точка”	60	150	450
Потребляемый ток при выключенных светодиодах, мА	Uпит = 5 В, I _REF = 0,2 мА	—	2,4	4,2
Потребляемый ток при выключенных светодиодах, мА	Uпит = 20 В, I _REF = 1 мА	—	6,1	9,2

Входное сопротивление микросхемы весьма велико, поэтому в большинстве случаев при расчете номинала резистора R1 его можно не учитывать.

Рис.5.

Интересна роль резистора R3, его сопротивление определяет ток через светодиоды.

На рис. 3 представлены начальные участки выходных характеристик генераторов тока, включающих светодиоды, при различных значениях тока нагрузки источника опорного напряжения I

_L(REF) (ток вывода 7).

Как видно из рис. 3, ток через каждый светодиод примерно в 10 раз больше тока нагрузки источника опорного напряжения.

Возможна подача опорного напряжения, например, 10В от внешнего источника (рис. 4).

В этом случае диапазон входного напряжения составляет 0…10В, а при указанном на схеме сопротивлении резистора R3, так же, как и для варианта по схеме на рис. 2, номинальный ток через светодиоды равен 10 мА.

Рис.6.

Установка необходимого напряжения внутреннего источника проиллюстрирована на рис. 5.

Как уже указывалось выше, напряжение питания микросхемы должно, по крайней мере на 2В превышать напряжение опорного источника.

Если напряжение на выводе 4 микросхемы (Uн) установить отличным от нуля, можно получить растянутую линейную шкалу — от Uн до Uв.

Такая схема включения проиллюстрирована на рис. 6.

Напряжение на входе UB составляет около 1,2В, а на входе Uн подстроечным резистором R3 это может быть установлено в пределах 0…Uв.

Если его выбрать равным 2/3 от Uв, т. е. 0,8В, а коэффициент передачи делителя R1R2 подстроенным резистором R2 установить 0,08, то диапазон индицируемых уровней составит 10,5… 15 В, точнее первому включившемуся светодиоду соответствует напряжение 10,5В, последнему — 15В.

Рис.7.

Вариант получения аналогичной шкалы в вольтметре для измерения напряжения бортовой сети автомобиля приведен на рис. 7.

В этом случае напряжения верхнего Uв = 3,6В и нижнего уровня Uн = 2,4 В устанавливаются подстроечным резистором R4, а коэффициент передачи входного сигнала на вход Uвх микросхемы, равный 0,24, — резистором R2.

Во всех рассмотренных выше вариантах индикаторов вход 9 управления “столбик/точка” был никуда не подключен, что обеспечивало индикацию в режиме “точка”.

Если желательна индикация “столбиком”, как уже указывалось выше, вход 9 следует подключить к входу для подачи напряжения питания на микросхему (вывод 3).

Рис

.8.

Однако при включении всех десяти светодиодов существенно увеличивается мощность, рассеиваемая на микросхеме, поэтому следует произвести ее контрольный расчет.

Тепловое сопротивление корпуса составляет 55 °С/Вт, максимальная температура кристалла — 100 °С, что допускает максимальную мощность 1365 мВт при температуре окружающей среды 25 °С, 1100 мВт — при 40 °С, 730 мВт — при 60 °С.

Если задаться током 10 мА через каждый светодиод, то суммарный ток через 10 включенных светодиодов будет 100 мА и при температуре 40 °С напряжение на выходах микросхемы не должно превышать 11 В, а напряжение питания цепей светодиодов — 12,5 В.

Если нужен больший ток через светодиоды, можно уменьшить напряжение питания светодиодов вплоть до 3В, при этом питание микросхемы можно осуществлять от источника с большим напряжением.

В случае, когда применение двух источников по каким-либо причинам неприемлемо, можно последовательно с каждым светодиодом включить ограничительный резистор, как это показано на рис. 8.

Рис.9.

Для формирования “столбика” можно все светодиоды соединить последовательно, а микросхему перевести в режим “точка” (рис. 9).

Напряжение питания в этом случае должно определяться исходя из того, что падение напряжения на каждом светодиоде около 2В, почти столько же должно быть на выходе 10 микросхемы, когда включены все светодиоды.

Последовательное включение светодиодов в режиме “точка” позволяет получить интересный вариант построения индикатора.

В качестве примера на рис. 10 приведена возможная схема устройства.

Если светодиоды HL1—HL4 установить желтого цвета свечения (мало), HL5—HL8 — зеленого (норма), HL9, HL10— красного (перегрузка), одного взгляда на индикатор будет достаточно для оценки измеряемого параметра.

Число светодиодов в каждой цепочке, число цепочек и цвета светодиодов могут быть и другими, соответствующими поставленной задаче.

Рис.10.

Такой вариант с использованием микросхемы К1003ПП1 описан автором в статье [1].

Напряжение питания микросхемы должно находиться в пределах 3…25 В.

Напряжение питания светодиодов должно быть не менее 3В и не более напряжения питания микросхемы.

Источник питания микросхемы в непосредственной близости от нее должен быть зашунтирован оксидным танталовым конденсатором емкостью не менее 2,2 мкФ или алюминиевым 10 мкФ.

Возможно питание цепи светодиодов выпрямленным неотфильтрованным напряжением частотой 50 Гц, однако необходимо подключение к этой цепи такого же блокировочного конденсатора, как и к микросхеме.

С. Бирюков

Литература:

1. С. Бирюков. Два вольтметра на К1003ПП1. — Радио, 2001, № 8, с. 32, 33.

Материал подготовил А. Кищин (UA9XJK).

Радиосхемы. – Индикатор сигнала (микросхема LM3914)

Аудиотехника своими руками

материалы в категории

LM3914, LM3915, LM3916 это микросхемы для управления светодиодными индикаторами. Этакие АЦП, которые могут могут успешно управлять 10 светодиодами. Используя большее кол-во микросхем можно наращивать количество светодиодов.
В чем у них разница: у LM3914 линейная шкала и её можно использовать в качестве вольтметров.
У LM3915 и LM3916 логарифмическая шкала и они используются в качестве показателей уровня сигнала

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

Схема индикатора на микросхемах LM3914(15, 16) простейшая. Замыкая 9 ножку микросхемы на плюс питания, мы переводим её в режим управления светодиодами «столбцом». Для оперативного изменения этого режима можно поставить миниатюрный переключатель, либо пару штырьков замыкаемых джампером. Или вовсе закоротить или разомкнуть надолго, если изменение режимов не требуется.

По схеме, ток через светодиоды зависит от:
ILED = 12,5/R

где ILED – ток через светодиоды, R – сопротивление между 7 и 8 ножками микросхемы.

Например:

R=12,5/I
R для тока 1мА = 12,5 / 0,001 А = 12,5 кОм
R для тока 20мА = 12,5 / 0,02 А = 625 Ом.

Для возможности регулировки яркости свечения я поставил подстроечный резистор на 10 кОм. Если регулировка не нужна – можно поставить постоянный резистор 1 кОм.

C3 можно поставить 1 мкф, но R4 тогда нужно установить 100 кОм (RC постоянная остаётся та же). R2 можно поставить в диапазоне от 47 кОм до 100 кОм. Также, считаю необходимым отметить, что в схеме используется мой любимый КТ315

Необходимо заметить, что для аудио показометра, требуется один такой индикатор, если сигнал моно. И, как ни странно, два индикатора, если сигнал стерео (левый и правый каналы). Я решил не мелочиться, и намутить сразу две платы. Примерно вот такие:

И вот как все это в итоге выглядит:

Примечание: материал в сайта http://radio-hobby.org

Обсудить на форуме

Радио схемы електроника журналы замки

Вы здесь: Главная » Индикаторы уровня сигнала

Индикаторы уровня сигнала

Индикаторы уровня сигнала

В данной статье мы будем рассматривать три самые распространённые микросхемы индикаторов уровня, а именно KA2284 (AN6884), LM3914 (LM3915, LM3916) и A227D (К1003ПП1).

И так, приступим!
Я думаю рассказывать что такое индикатор уровня не нужно.

Начнем мы с A227D (аналог К1003ПП1).

Основные технические характеристики

Напряжение питания 10-18 В
Входное наряжеие на выводах 3,16,17, max 6,2 В
Uвх 50-500 мВ

Рис 1. Принципиальная схема

Рис 2. Печатная плата и схема расположения элементов на плате R6 – регулировка яркости свечения светоиодов.

R8 – регулировка зажигания первого светодода.
R10 – регулировка зажигания последнего светодиода.
Цепь R4,C3 задает время задержки выключения светодиодов (инерционность индикатора)

Рис 3. Схема подключения светодиодов в режиме “бегущая точка”

Рис 4. Схема входной цепи при подключении индикатора к выходу УНЧ

Резистивный делитель на входе индикатора определяет максимальный уровень сигнала на входе ИМС.
В случае исполнения УНЧ по мостовой схеме вход индикатора подключается к одному из плеч усилителя.

принципиальная (вариант a) схема в формате sPlan 5.0

принципиальная (вариант b) схема в формате sPlan 5.0

Плавно переходим к AN6884 (аналог KA2284):

Светодиодный индикатор уровня сигнала предназначен для индикации уровня переменного сигнала.

Применение: индикация настроки тюнера, индикация уровня сигнала на линейном выходе, индикация выходной мощности и.т.д.

Технические характеристики:

Напряжение питания………………………3,5 – 15 В
Ток покоя………………………………………7 – 10 мА
Выходной ток…………………………………7 – 10 мА
Минимальное входное напряжение……50 мВ
Частотный диапазон………………………..20 – 20000 Гц
Диапазон индикации ……………………….18 – 20 dB
Логарифмическая шкала

Рис.1. Светодиодный индикатор уровня сигнала на KA2284 (AN6884)

Перечень элементов

R3 – 47 кОм – 100 кОм
C1 – 10 мкФ х 10 В
C2 – 1 мкФ х 10 В
VD1 – VD5 – АЛ307 (КИПМО)

В зависимости от уровня входного сигнала рекомендуються номиналы R1, R2:

Uвх	R1	R2
50 – 100 мВ	1 кОм	100 кОм
100 – 500 мВ	47 кОм	47 кОм
0,5 – 5 В	100 кОм	47 кОм

R2 служит для регулировки чувствительности индикатора, С2 задает постоянную времени индикации С2,R2 – задают постоянную времени обратного хода индикатора.

И наконец переходим к LM3914 (LM3915, LM3916)Стандартная схема:

Автор: Нет данных

Связь с автором: Нет данных

Веб сайт автора: Нет данных

Прислал: Нет данных

Источник: http://cxema.at.ua

Схема восьмивходового диаграммного индикатора » Паятель.Ру

В некоторых случаях необходимо наблюдать за уровнями сигналов, поступающих от разных источников, и иметь возможность визуального сравнения этих уровней. Данный индикатор позволяет на графическом светодиодном экране структуры 8×8 индицировать в виде диаграммы из восьми параллельных столбцов постоянные напряжения, поступающие от восьми различных источников. Эти напряжения могут быть получены с выходов каких-то датчиков, например, температурных, оптических, или от выходов звукоусилительной или радиоаппаратуры.

Если контролируемые сигналы представляют собой переменные напряжения, предварительно их нужно подать на детекторы, чтобы получить постоянные напряжения, по величине которых индикатор будет определять уровень сигнала.

Входные напряжения должны быть положительными, максимальный уровень 1V (полная высота столбца диаграммы). При работе с более высокими уровнями нужно сделать входные делители на резисторах, а если входные уровни значительно ниже, – предусмотреть усилители постоянного напряжения.

В основе схемы лежит светодиодный индикатор уровня светящимся столбцом на микросхеме А1, – LM3914 (или LM3915, LM3916, разница только в законе отображения, – линейный или логарифмический). Для того чтобы данный индикатор мог одновременно показывать уровни, поступающие от разных источников, на его входе установлен аналого-цифровой мультиплексор D1 (К561КП2), который переключает до восьми различных входных сигналов, поочередно подавая их на вход микросхемы А1 (вывод 5).

На выходе А1 вместо отдельных светодиодов включена графическая светодиодная матрица КИПГ03А-8х8К, состоящая из 64-х светодиодов, расположенных восемью рядами по восемь в ряду. Именно поэтому, здесь используется только восемь выходных ключей микросхемы LM3914 или десяти имеющихся (два старших не используются).

Для того чтобы получить стобчатую диаграмму, в которой каждый столбец будет жестко привязан к одному из входов IN1-IN8 используется схема динамического сканирования, выполненная на втором мультиплексоре D2 (К561КП2). Управляющие входы обоих мультиплексоров включены параллельно, поэтому они работают синхронно, и номер включенного столбца светодиодов графического индикатора HL1 точно соответствует номеру подключенного, в данный момент, входа.

Управление мультиплексорами осуществляется с помощью генератора последовательно следующих трехразрядных двоичных чисел, выполненного на микросхеме D3. Это двоичный счетчик со встроенным мультивибратором, – CD406Q. Частота сканирования зависит от параметров цепи C1-R2. Коды с трех младших последовательно расположенных выходов счетчика поступают на входы выбора каналов мультиплексоров.

Транзисторные ключи VT1-VT8, – усилители тока, которые обеспечивают достаточную яркость свечения светодиодов индикатора. Напряжение питания схемы может быть от 6,8 до 15,5V.

Микросхему LM3914 (линейный закон о индикации) можно заменить микросхемой LM3915 или LM3916, но закон индикации будет логарифмическим.

Транзисторы КТ315 можно заменить любыми маломощными транзисторами n-p-n структуры, например, КТ3102, КТ503 и др. Можно использовать и транзисторы p-n-p, такие как КТ361: КТ3107, КТ502, в этом случае нужно поменять местами точки подключения коллектора и эмиттера, и вывод 3 D2 подсоединить к минусу питания. Теперь транзисторы будут открываться низкими логическими уровнями.

Светодиодную матрицу КИПГ03А-8х8К можно заменить любым аналогичным графическим светодиодным индикатором отечественного или зарубежного производства. В крайнем случае, вместо графического индикатора можно использовать отдельные светодиоды, всего 64 штуки. Если использовать 80 светодиодов можно увеличить максимальную высоту столбцов на два светодиода, используя все десять выходов микросхемы А1.

Рис.2
Микросхему CD4060B можно заменить парой отечественных микросхем, – К561ЛЕ5 и К561ИЕ16, включенных согласно схеме на рисунке 2. На этом рисунке К561ЛЕ5 – любая микросхема К561 или CD40, имеющая не менее двух инверторов. Все входы каждого элемента, сколько бы их не было, нужно соединить вместе. Вместо микросхемы К561ИЕ16 может быть К561ИЕ20, К561ИЕ10, или другие аналогичные счетчики.

Мультиплексоры К561КП2 можно заменить аналогичными микросхемами серии CD40 или К564, К1561. На месте микросхемы D2 можно вместо мультиплексора К561КП2 установить дешифратор К561ИД1 (или аналогичный).

Если в вашем случае достаточно четырех столбцов, можно отказаться от двух мультиплексоров К561КП2 и заменить их одним К561КП1 (рисунок 3). В этой микросхеме есть пара четырехвходовых мультиплексоров, с общими управляющими входами.

Рис.3
Один мультиплексор будет переключать входы, а второй – столбцы индикаторов, посредством четырех транзисторных ключей. При этом будут использованы только четыре вертикальные линии светодиодов индикатора HL1, или четыре столбца из отдельных светодиодов.

Настройка практически не требуется. Если транзисторы ключей будут недостаточно полно закрываться (паразитная засветка), нужно между выходами D2 и общим минусом питания включить по резистору 10-15 кОм.

Скорость сканирования светодиодной матрицы можно установить подбором номиналов цепи C1-R2.

The Vu Meter – Felix Trush

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

По схеме, ток через светодиоды зависит от:
ILED = 12,5/R

где ILED — ток через светодиоды, R — сопротивление между 7 и 8 ножками микросхемы.

Например:

R=12,5/I
R для тока 1мА = 12,5 / 0,001 А = 12,5 кОм
R для тока 20мА = 12,5 / 0,02 А = 625 Ом.

И вот как все это в итоге выглядит:

Микросхема lm 3012 схема включения. Светодиодный индикатор уровня сигнала. Безопасность при эксплуатации

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов компонентов аналоговой электроники. Этот небольшой компонент может быть использован в самых разнообразных схемах, осуществляющих усиление сигналов, в различных генераторах, АЦП и прочих полезных устройствах.

Все радиоэлектронные компоненты следует разделять по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и прочим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, которые получили самую широкую сферу применения для конструирования различных устройств: приборы контроля температуры, аналоговые преобразователи, промежуточные усилители и прочие полезные схемы.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы являются ее рабочие характеристики , позволяющие создавать много различных устройств. К основным показательным характеристикам компонента следует отнести нижеследующие.

Приемлемые рабочие параметры: в микросхеме предусмотрено одно и двухполюсное питание, широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В, приемлемая скорость нарастания выходного сигнала, равная всего 0,6 В/мкс. Также микросхема потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения составит всего 0,2мВ.

Описание выводов

Микросхема реализована в стандартных корпусах DIP, SO и имеет 8 выводов для подключения к цепям питания и формирования сигналов. Два из них (4, 8) используются в качестве выводов двухполярного и однополярного питания в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

В схеме операционного усилителя имеются 2 ячейки со стандартной топологией выводов и без цепей коррекции. Поэтому для реализации более сложных и технологичных устройств потребуется предусматривать дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема является популярной и используется в бытовых приборах , эксплуатируемых при нормальных условиях, и в особых с повышенной или пониженной температурой окружающей среды, высокой влажностью и прочими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент выпускается в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Являясь средним по параметрам, операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам . Компонент без буквы может быть заменен на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная микросхема выпускается в серии с другими компонентами, которые имеют отличия лишь в температурном диапазоне, предназначенные для работы в суровых условиях.

Встречаются операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и с минимальной до 55. Из-за чего сильно разнится и стоимость устройства в различных магазинах.

К серии микросхем относятся LM138, LM258, LM458. Подбирая альтернативные аналоговые элементы для применения в устройствах важно учитывать рабочий температурный диапазон . Например, если LM358 с пределом от 0 до 70 градусов недостаточно, то можно использовать более приспособленные к суровым условиям LM2409. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, тем более, если место в корпусе готового изделия ограничено. Одними из самых подходящих для использования при конструировании небольших устройств являются ОУ LM321, LMV321, у которых также есть аналоги AD8541, OP191, OPA337.

Особенности включения

Существует много схем подключения операционного усилителя LM358 в зависимости от необходимых требований и выполняемых функций, которые будут к ним предъявлены при эксплуатации:

неинвертирующий усилитель;
преобразователь ток-напряжение;
преобразователь напряжение-ток;
дифференциальный усилитель с пропорциональным коэффициентом усиления без регулировки;
дифференциальный усилитель с интегральной схемой регулирования коэффициента;
схема контроля тока;
преобразователь напряжение-частота.

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

По схеме, ток через светодиоды зависит от:
ILED = 12,5/R

где ILED – ток через светодиоды, R – сопротивление между 7 и 8 ножками микросхемы.

Например:

R=12,5/I
R для тока 1мА = 12,5 / 0,001 А = 12,5 кОм
R для тока 20мА = 12,5 / 0,02 А = 625 Ом.

Блок питания – это непременный атрибут в мастерской радиолюбителя. Я тоже решил собрать себе регулируемый БП, так как надоело каждый раз покупать батарейки или пользоваться случайными адаптерами. Вот его краткая характеристика: БП регулирует выходное напряжение от 1,2 Вольта до 28 Вольт. И обеспечивает нагрузку до 3 А (зависит от трансформатора), что чаще всего достаточно для проверки работоспособности радиолюбительских конструкций. Схема проста, как раз для начинающего радиолюбителя. Собранная на основе дешёвых компонентов – LM317 и КТ819Г .

Схема регулируемого блока питания LM317

Список элементов схемы:

Стабилизатор LM317
Т1 – транзистор КТ819Г
Tr1 – трансформатор силовой
F1 – предохранитель 0.5А 250В
Br1 – диодный мост
D1 – диод 1N5400
LED1 – светодиод любого цвета
C1 – конденсатор электролитический 3300 мкф*43В
C2 – конденсатор керамический 0.1 мкф
C3 – конденсатор электролитический 1 мкф*43В
R1 – сопротивление 18K
R2 – сопротивление 220 Ом
R3 – сопротивление 0.1 Ом*2Вт
Р1 – сопротивление построечное 4.7K

Цоколёвка микросхемы и транзистора

Корпус взял от БП компьютера. Передняя панель изготовленная из текстолита, желательно установить вольтметр на этой панели. Я не установил, потому что пока не нашёл подходящего. Также на передний панели установил зажимы для выходных проводов.

Входную розетку оставил для питания самого БП. Печатная плата сделанная для навесного монтажа транзистора и микросхемы стабилизатора. Их закрепил на общем радиаторе через резиновую прокладку. Радиатор взял солидный (на фото его видно). Его нужно брать как можно больший – для хорошего охлаждения. Всё-таки 3 ампера – это немало!

“Документация” – техническая информация по применению электронных компонентов , особенностях построения различных радиотехнических и электронных схем , а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).

Микросхема LM338T представляет собой регулируемый интегральный стабилизатор напряжения, способный работать с показателями от 3 до 40 В, при силе тока до 5 А.

ИМС достаточно популярная, разрабатывается и продаётся TEXAS INSTRUMENTS, National Semiconductor и STMicroelectronics с 1998 года по настоящее время.

Микросхемы работают только с положительным напряжением (“positive voltage regulators”).

Внешний вид

Стабилизатор выпускается в двух типах корпусов:

Внешний вид корпуса обоих обозначен на изображении ниже.

Рис. 1. Внешний вид корпусов стабилизаторов

Габариты зависят от типа корпуса и имеют следующие числовые значения.

Цоколевка обозначена выше:

Первый контакт – управление,
Второй – выход (на корпусе TO-3 это внешний кожух),
Третий – вход.

Ещё изображение для наглядности.

Рис. 2. Изображение стабилизаторов

Типовые схемы включения

Рис. 3. Схема включения LM338T

В зависимости от выбранных значений R1 и R2, а также входного напряжения, можно рассчитать выходное по следующей формуле.

Чтобы лучше понять логику работы устройства, можно изучить его функциональную блок-схему.

Рис. 4. Функциональная блок-схема устройства

Рис. 5. Схема включения стабилизатора LM338T

При этом выходное напряжение будет рассчитываться по формуле.

При условии, что R1 = 240 Ω. Максимальное выходное напряжение в том случае будет не выше 25 В.

Еще один вариант включения стабилизатора – с защитными диодами.

Рис. 6. Схема включения стабилизатора с защитными диодами

Диоды в этом случае нужны для защиты от скачков напряжения с конденсаторов (C1 и C2).

Уровень напряжения на выходе здесь рассчитывается по формуле.

Использование LM338 в регуляторе температуры

Рис. 7. Схема включения стабилизатора в регуляторе температуры

Вариант медленного пятнадцативольтового стабилизатора напряжения

Рис. 8. Вариант стабилизатора напряжения

Все номиналы обозначены на схеме.

Рис. 9. Десятивольтовый регулятор с высокой стабильностью

Рис. 10. Стабилизатор с цифровым управлением

R2 определяет максимальное значение выходного напряжения.

Рис. 11. Стабилизатор на 15 А

Схема должна включаться с минимальной нагрузкой в 100 мА.

Использование LM338 в зарядном устройстве для 12 В аккумуляторов

Схема достаточно проста.

Рис. 12. Схема на LM338 в зарядном устройстве

Питается обозначенный стабилизатор напряжением не менее 18 В.

Рис. 13. Усилитель мощности на LM338

В качестве аннотаций:

AV = 1, RF = 10k, CF = 100 pF,
AV = 10, RF = 100k, CF = 10 pF,
Полоса пропускания ≥ 100 кГц,
Искажение ≤ 0,1%.

Технические параметры

Напряжение на входе может быть в диапазоне от –0.3 до +40 В.

На выходе – от +1,2 до +32В.

Микросхема рассчитана на работу при температуре не выше 125°С. Но допускается кратковременный нагрев до 300 градусов (не дольше 10 секунд) в корпусе TO-3 и до 260 градусов (не более 4 секунд) в корпусе TO-220. Поэтому рекомендуется установка на радиатор (с пассивным или активным охлаждением).

Ток не должен превышать 5 А (кратковременно допускаются скачки до 7 А).

Аналоги

Полным аналогом микросхемы можно назвать ECG935. В качестве принципиальной замены можно рассмотреть IP338.

Даташит

Скачать даташиты на микросхему от различных производителей можно и (на английском языке). В них вы найдёте подробные технические параметры и рекомендуемые схемы включения стабилизатора LM338.

Дата публикации: 11.05.2018

Мнения читателей

Ник ников / 27.03.2019 – 19:00
А лм 338 не работает от импульсного БП
4149 / 16.03.2019 – 21:03
В самой первой формуле опечатка – (R2/R2).
Ололошка / 20.02.2019 – 21:20
Ну что же вы, Семён семёныч.. Не справочник, а техническая спецификация производителя! Ну или просто даташит
Семён Семёнович / 19.12.2018 – 06:39
Что же, как обезьяны тащите всё с английского языка. Свой ещё не выучили. Зачем слово “доташиты”, неужели по русски написать слово “справочники” нельзя? Честное слово – противно!”

LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и , для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.

Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.

Технические характеристики стабилизатора LM317:

Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
Ток нагрузки до 1,5 A.
Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
Надежная защита микросхемы от перегрева.
Погрешность выходного напряжения 0,1%.

Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.

Назначение выводов микросхемы:

Онлайн калькулятор LM317

Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.

Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите .

Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)

Стабилизатор тока

Данный стабилизатор тока можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.

В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:

Схема включения с регулируемым выходным напряжением

Схема виброметра с использованием микросхемы драйвера светодиода LM3915

Детекторы вибрации или измерители вибрации – это устройства, способные обнаруживать вибрации и отображать их интенсивность для пользователя. Эти измерители вибрации обычно используются для измерения вибрации в зданиях, дорогах и других конструкциях. В этой статье рассказывается о создании виброметра, который показывает интенсивность вибраций с помощью светодиодов. Эта схема использует пьезоэлектрический преобразователь в качестве датчика для определения вибраций.

Необходимые компоненты:

LM3915
1М, резистор 625 Ом
Конденсатор 1 нФ, 1 мкФ.
Пьезоэлектрический преобразователь.
Блок питания 12 В и 3,3 В

Аналогичная схема: Схема шумомера

Микросхема драйвера светодиода

LM3915:

В схеме используется микросхема LM3915 (щелкните здесь, чтобы получить техническое описание LM3915). LM3915 – это микросхема драйвера светодиода, которая может подавать постоянный ток на светодиоды и устраняет необходимость в резисторах.LM3915 – это 18-контактный DIP-разъем. В котором контакт 10 предназначен для управления светодиодами путем отвода тока от него.

Вывод 5 – это вывод фактического входного сигнала, через который будет приниматься аналоговое входное напряжение от датчиков или другого источника сигнала. Это входное напряжение подается на клеммы серии компараторов. И это будет сравниваться с напряжением на неинвертирующих клеммах, которое фиксируется с помощью делителей напряжения, сделанных с использованием резисторов другого номинала.

Контакт 4 – это контакт R _LO (низкий уровень сигнала), он используется для установки нижнего предела уровня входного сигнала на контакте 5.Здесь мы подключаем его к земле, что говорит о том, что любое напряжение, превышающее 0 В, должно попадать в допустимый диапазон.

Контакт 6 – R _HI – высокий уровень сигнала, используется для установки верхнего предела уровня входного сигнала. LM3915 имеет внутреннее опорное напряжение 1,25 В. Это опорное напряжение будет полезно для определения размера шага, при котором будет активирован каждый светодиод от контакта 1 до контакта 18. Размер шага указан в диапазоне от -30 дБ до 0 дБ.

Мы можем изменить опорное напряжение, подаваемое на вывод 8, используя резисторный делитель напряжения на выводе 8.Если мы собираемся использовать тот же внутренний источник опорного напряжения, мы можем подключить этот вывод к земле.

Работа цепи виброметра:

Работа этой схемы виброметра начинается с того, что пьезоэлектрический преобразователь обнаруживает вибрации, возникающие на любой поверхности, на которой он находится. Вибрации, которые он испытывает, создают на нем напряжение. Конденсатор C1 и резистор R2 стабилизируют напряжение, развиваемое преобразователем.

Сигнальный вывод 5 LM3915 принимает входное напряжение от пьезоэлектрического преобразователя и подает его на инвертирующий вывод компаратора, который находится внутри IC LM3915.Высокое опорное напряжение зафиксировано на 1,25 В, что является внутренним опорным напряжением LM3915. Это связано с тем, что пьезоэлектрический преобразователь вряд ли будет развивать более высокие уровни напряжения, а от 0 до 1,25 В даст нам хороший рабочий диапазон для обнаружения вибраций.

Контакт 8 используется для изменения опорного напряжения. Здесь мы не собираемся использовать этот вывод, поэтому он подключен к земле, и опорное напряжение остается прежним – 2,15 В. Мы можем изменить опорное напряжение, оставив схему делителя напряжения на контакте 8.

Когда напряжение, развиваемое на пьезоэлектрическом преобразователе, превышает напряжение, зафиксированное на неинвертирующих выводах внутренних компараторов. Выход компаратора становится низким, это позволяет пропускать ток от светодиодов на выходные контакты. И поэтому светодиоды загораются. Последовательность включения светодиода идет от контактов 1, 18, 17,… .. контакта 10 при повышении напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе. Это, в свою очередь, заставит схему работать как измеритель вибрации, который постепенно загорает светодиоды по мере увеличения интенсивности вибрации.

Шаг напряжения:

Напряжение ступени для включения каждого светодиода на контактах 1, 18, 17… .10 указано в таблице ниже.

Светодиод	Порог	Размер шага в дБ
1	60 мВ	-27
2	80 мВ	–24
3	110 мВ	-21
4	160 мВ	-18
5	220 мВ	-15
6	320 мВ	-12
7	440 мВ	-9
8	630 мВ	-6
9	890 мВ	-3
10	1.25 В	0

Фиксированный ток потребления:

Как указывалось ранее, микросхема драйвера светодиода LM3915 обеспечивает постоянный ток через светодиоды. Также он предоставляет возможность фиксировать количество потребляемого тока. В микросхеме LM3915 ток, подаваемый на светодиоды, в 10 раз больше тока от вывода опорного выхода (то есть вывода 7). Чтобы вычислить выходной ток по эталонному выходу, мы использовали последовательно подключенный к нему резистор на 625 Ом.

Мы знаем, что напряжение на выводе опорного выхода равно 1.25В. Таким образом, мы можем рассчитать ток, используя закон Ома.

Ток = напряжение / сопротивление
I = 1,25 / 625

= ток 2 мА.

Это означает, что ток через резистор 625 Ом равен 2 мА. Следовательно, ток через светодиоды будет в 10 раз больше, чем ток через 625 Ом. Это означает, что LM3915 подает на светодиоды ток 10 * 2 мА или 20 мА. Он равен току 20 мА.

Примечание:

Вы можете заменить пьезоэлектрический датчик любым другим датчиком, который обеспечивает аналоговый выход, чтобы использовать эту схему в качестве измерителя для индикации интенсивности любого параметра.
Входное напряжение на выводах RHI и RLI можно изменить, чтобы установить пределы рабочего напряжения для вашего датчика.

Надеюсь, эта схема была для вас информативной. Посетите нашу библиотеку электронных схем, чтобы ознакомиться с коллекцией схем, разбитых на категории в зависимости от их функциональности. Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с этой схемой, оставьте их в разделе комментариев ниже.

Связанное содержание

Светодиодные схемы

“Graph” | Журнал Nuts & Volts

СВЕТОДИОДНЫЙ ДИСПЛЕЙ «ГРАФИК»

Одним из самых популярных типов схем мульти-светодиодных индикаторов является так называемый индикатор аналогового значения или «графический» дисплей, который предназначен для управления цепочкой линейно разнесенных светодиодов таким образом, чтобы длина цепочки горит пропорционально аналоговому значению напряжения, приложенного к входу схемы драйвера светодиода, т.е.г., так что схема действует как аналоговый вольтметр.

Практические графические схемы могут быть разработаны для создания либо гистограмм, либо точечных диаграмм. Рисунок 1 иллюстрирует принцип гистограммы и показывает линию из 10 светодиодов, используемых для представления измерителя с линейной шкалой 0–10 В, который показывает (a) 7 В или (b) 4 В; значение входного напряжения отображается общим количеством горящих светодиодов.

РИСУНОК 1. Индикация гистограммы (a), 7V и (b) 4V на шкале 10V с 10 светодиодами.

На рисунке 2 показан тот же измеритель, работающий в режиме точечного графика; значение входного напряжения указывается относительным положением одного горящего светодиода. На самом деле, положение «0» часто указывается на этих шкалах отдельным светодиодом, который постоянно активен, когда дисплей используется.

РИСУНОК 2. Отображение в виде точечной диаграммы для (a), , 7 В и (b), , 4 В, на 10-светодиодной шкале.

Доступен ряд специальных ИС для управления универсальными светодиодными системами аналогового отображения значений.На протяжении многих лет наиболее известными ИС этого типа были семейство U237 (и т. Д.) От AEG, семейство UAA170 (и т. Д.) От Siemens и семейство LM3914 (и т. Д.) От National Semiconductors. Однако первые два из этих семейств уже прекратили производство, и осталось только семейство LM3914. Семейство LM3914 – популярные и универсальные ИС, каждая из которых может напрямую управлять до 10 светодиодами (но может быть легко подключена каскадом для управления большим количеством светодиодов) и может управлять ими как в полосовом, так и в точечном режиме.

Гистограммы

, управляемые ИС, представляют собой недорогую и, в некотором смысле, лучшую альтернативу аналоговым индикаторам с подвижной катушкой.Они невосприимчивы к проблемам «заедания», быстродействуют и не подвержены влиянию вибрации или физического состояния.

Их чешуе легко можно придать любую желаемую форму. На данном дисплее отдельные цвета светодиодов могут быть смешаны, чтобы выделить определенные части дисплея, а детекторы выхода за пределы диапазона можно легко активировать с микросхем драйвера и использовать для подачи сигнала тревоги и / или мигания всего дисплея под верхней крышкой. -диапазонное состояние.

Светодиодные «графические» дисплеи

имеют лучшую линейность, чем обычные счетчики с подвижной катушкой; типичная линейная точность равна 0.5%. Разрешение шкалы зависит от количества используемых светодиодов; 10-светодиодный дисплей обеспечивает адекватное разрешение для многих практических целей. В этой статье показано большое количество разнообразных схем графического отображения на основе мульти-светодиодов LM3914.

LM3914-ОСНОВЫ СЕМЕЙСТВА

Семейство LM3914 ИС драйверов с точечной / гистограммой производится National Semiconductors. Это умеренно сложные, но очень универсальные устройства, размещенные в 18-контактных корпусах DIL, каждое из которых способно напрямую управлять до 10 светодиодами в точечном или линейном режиме.

Семейство состоит из трех устройств: LM3914, LM3915 и LM3916; все они используют одну и ту же базовую внутреннюю схему (см. , рис. 3, ), но различаются стилем масштабирования выходной схемы управления светодиодами, как показано на рис. 4 .

РИСУНОК 3. Внутренняя схема LM3914 с подключениями для создания линейного измерителя с 10 светодиодами 0–1,2 В с точечным или гистограммным дисплеем.

РИСУНОК 4. Пороговые значения ИС серии LM3914 / 15/16, рассчитанные на управление 10 светодиодами при полной чувствительности 10 В.

Таким образом, LM3914 представляет собой устройство с линейной шкалой, специально предназначенное для использования в светодиодных вольтметрах, в которых количество горящих светодиодов дает прямую индикацию значения входного напряжения (или некоторого параметра, который представлен пропорциональным Напряжение). LM3915, с другой стороны, имеет выход с логарифмической шкалой, рассчитанный на диапазон от -27 дБ до 0 дБ с шагом 10 -3 дБ, и специально разработан для использования в приложениях для индикации мощности и т. Д.Наконец, LM3916 имеет полулогарифмическую шкалу, охватывающую 23 дБ, и специально разработан для использования в приложениях измерителя уровня громкости.

Все три устройства семейства LM3914 используют одну и ту же базовую внутреннюю схему, а Рисунок 3 показывает конкретную внутреннюю схему линейно масштабированного LM3914 вместе с соединениями, позволяющими ему работать как простой 10-светодиодный индикатор 0-1,2 В. метр.

ИС содержит 10 компараторов напряжения, каждый с неинвертирующим выводом, подключенным к определенному отводу на многоступенчатом прецизионном делителе напряжения с плавающей запятой, и со всеми инвертирующими выводами, подключенными параллельно и доступными через входной вывод 5 и встроенное единичное усиление. буферный усилитель.

Выход каждого компаратора доступен извне и может потреблять до 30 мА; токи стока ограничены изнутри и могут быть предварительно настроены извне с помощью одного резистора (R1).

ИС также содержит плавающий источник опорного напряжения 1,2 В между выводами 7 и 8. На рис. 3 опорный сигнал показан подключенным извне к внутреннему делителю потенциала (выводы 4 и 6). Обратите внимание, что контакты 8 и 4 показаны заземленными, поэтому в этом случае нижняя часть делителя находится на нулевом напряжении, а верхняя – на 1.2В. Микросхема также содержит логическую сеть, которая может быть настроена извне (через вывод 9) для отображения точек или полос на выходах 10 компараторов. СК работает следующим образом.

Предположим, что логика IC настроена на работу в линейном режиме, и что опорное напряжение 1,2 В подается на внутренний 10-ступенчатый делитель, как показано. Таким образом, 0,12 В подается на инвертирующий или опорный вход нижнего компаратора, 0,24 В на следующий, 0,36 В на следующий и так далее. Если теперь на вывод 5 ИС подается медленно возрастающее входное напряжение, происходит следующая последовательность действий.

Когда входное напряжение равно нулю, выходы всех 10 компараторов отключены и все светодиоды выключены. Когда входное напряжение достигает опорного значения 0,12 В первого компаратора, его выход проводит ток и включает LED1. Когда входной сигнал достигает опорного значения 0,24 В второго компаратора, его выход также проводит и включает светодиод 2, поэтому на этом этапе горят светодиоды 1 и 2.

По мере дальнейшего увеличения входного напряжения все больше и больше компараторов и светодиодов включаются до тех пор, пока, в конце концов, вход не возрастет до 1.2 В, последний компаратор и LED10 включаются, после чего загораются все светодиоды.

Аналогичное действие достигается, когда логика LM3914 настроена на работу в точечном режиме, за исключением того, что в любой момент времени горит только один светодиод; при нулевом напряжении светодиоды не горят, а при 1,2 В и выше горит только светодиод 10.

НЕКОТОРЫЕ ДЕТАЛИ

На рис. 3 показано, что R1 подключен между контактами 7 и 8 (выход опорного напряжения 1,2 В) и определяет токи включения светодиодов. Ток включения каждого светодиода примерно в 10 раз превышает выходной ток 1.Источник 2 В, который может подавать до 3 мА и, таким образом, позволяет устанавливать токи светодиодов до 30 мА через R1. Если, например, общее сопротивление 1 кОм (равное параллельным значениям R1 и 10 кОм внутреннего делителя потенциала ИС) подано на контакты 7 и 8, источник 1,2 В будет передавать 1 мА, а каждый светодиод – 10 Ом. мА в режиме ВКЛ.

Обратите внимание на то, что ИС может пропускать общие токи до 300 мА при использовании в полосовом режиме со всеми 10 включенными светодиодами. Однако максимальная номинальная мощность ИС составляет всего 660 мВт, поэтому существует опасность превышения этого номинала, когда ИС используется в полосовом режиме.На практике ИС может получать питание от источников постоянного тока в диапазоне от трех до 25 вольт, а светодиоды могут использовать то же питание, что и ИС, или могут питаться независимо; этот последний вариант можно использовать для поддержания рассеиваемой мощности ИС на минимальном уровне.

Внутренний 10-каскадный делитель потенциала ИС является плавающим, оба конца которого доступны извне для максимальной универсальности, и может питаться либо от внутреннего опорного источника, либо от внешнего источника или источников. Если, например, верхняя часть цепи подключена к источнику 10 В, ИС будет функционировать как измеритель 0-10 В, если нижний конец цепи заземлен, или как измеритель ограниченного диапазона 5-10 В, если низкий конец цепочки привязан к источнику 5В.

Единственное ограничение на использование делителя состоит в том, что его напряжение не должно быть более чем на 2 В ниже напряжения питания ИС (которое ограничено максимумом 25 В). Вход (вывод 5) ИС полностью защищен от перенапряжения до плюс или минус 35 В.

Внутреннее опорное напряжение ИС обеспечивает номинальное выходное напряжение 1,28 В (пределы от 1,2 В до 1,34 В), но может быть запрограммировано извне для получения эффективных опорных значений до 12 В (как показано ниже).

ИС можно сделать так, чтобы она отображала полосу, подключив контакт 9 напрямую к контакту 3 (положительное питание), или – если используется только одна ИС – можно настроить отображение точек, оставив контакт 9 разомкнутой цепи или потянув его минимум на 200 мВ ниже значения напряжения на контакте 3.

Если две или более микросхемы подключены каскадом для управления 20 или более светодиодами в точечном режиме, контакт 9 должен (за исключением случая последней ИС в цепочке) быть подключен к контакту 1 следующей ИС, а резистор 20 кОм должен быть подключен. быть подключенным между контактом 11 и положительной шиной питания светодиодов.

Наконец, обратите внимание, что основное различие между тремя членами семейства микросхем LM3914 заключается в значениях сопротивления, используемых во внутреннем 10-каскадном делителе потенциала. В LM3914 все резисторы в цепи имеют одинаковые значения и, таким образом, отображают линейное отображение с 10 равными шагами.В LM3915 резисторы логарифмически взвешены и, таким образом, отображают логарифм от -27 дБ до 0 дБ с шагом 10 -3 дБ. В LM3916 резисторы взвешиваются полулогарифмическим способом и создают дисплей, который особенно подходит для приложений VU-метра.

Давайте теперь продолжим и рассмотрим некоторые практические применения этой серии устройств, уделив особое внимание линейной ИС LM3914.

ТОЧЕЧНЫЙ РЕЖИМ ВОЛЬТМЕТРА

На рисунках 5 – 9 показаны различные способы использования микросхемы LM3914 для изготовления точечных вольтметров с 10 светодиодами и различными значениями чувствительности к полномасштабному отклонению (FSD).Обратите внимание на то, что во всех этих схемах контакт 9 остается разомкнутым, чтобы обеспечить работу в точечном режиме, и что конденсатор 10 мкФ подключается непосредственно между контактами 2 и 3 для повышения стабильности схемы.

На рисунке 5 показаны соединения для создания вольтметра с переменным диапазоном (от 1,2 В до 1000 В FSD). Нижние концы внутреннего опорного источника и делителя заземлены, а их верхние концы соединены вместе, поэтому измерительный прибор имеет базовую полную чувствительность 1,2 В, но переменный диапазон обеспечивается делителем потенциала Rx-R1 на входе схема.Таким образом, когда Rx равен нулю, FSD равен 1,2 В, но когда Rx равен 90 КБ, FSD равен 12 В. Резистор R2 подключен к внутреннему опорному устройству и устанавливает ток включения светодиодов примерно на 10 мА.

РИСУНОК 5. Точечный вольтметр от 1,2 В до 1000 В FSD.

На рисунке 6 показано, как создать измеритель с фиксированным диапазоном 0–10 В с использованием внешнего стабилитрона 10 В (подключенного к верхней части внутреннего делителя) для обеспечения опорного напряжения. Напряжение питания этой цепи должно быть как минимум на два вольта выше опорного напряжения стабилитрона.

РИСУНОК 6. Измеритель 10V FSD с использованием внешнего опорного сигнала.

На рис. 7 показано, как можно сделать внутренний опорный сигнал ИС для эффективного обеспечения переменного напряжения, позволяя установить значение FSD измерителя в любом месте в диапазоне от 1,2 В до 10 В. В этом случае ток 1 мА (определяемый R1) плавающего внутреннего опорного напряжения 1,2 В течет на землю через RV1, и результирующее напряжение RV1 поднимает опорные контакты (контакты 7 и 8) выше нуля.

РИСУНОК 7. Альтернативный точечный вольтметр с переменным диапазоном (от 1,2 В до 10 В).

Если, например, для RV1 установлено значение 2k4, на контакте 8 будет 2,4 В, а на контакте 7 – 3,6 В. Таким образом, RV1 позволяет изменять напряжение на выводе 7 (подключенном к верхней части внутреннего делителя) от 1,2 В до примерно 10 В и, таким образом, устанавливает значение FSD измерителя в пределах этих значений. Обратите внимание, что напряжение питания схемы должно быть как минимум на 2 В выше желаемого значения напряжения FSD.

На рисунке 8 показаны соединения для создания измерителя с расширенной шкалой, который, например, считывает напряжения в диапазоне от 10 до 15 вольт.RV2 устанавливает ток светодиода примерно на 12 мА, но также позволяет установить опорное значение в диапазоне 0–1,2 В на нижнем (вывод 4) конце внутреннего делителя. Таким образом, если RV2 настроен на подачу 0,8 В на вывод 4, основной измеритель будет считывать напряжения только в диапазоне от 0,8 до 1,2 вольт. Установив делитель потенциала Rx-RV1 на вход схемы, этот диапазон может быть увеличен до (скажем) 10-15 В или любого другого желаемого диапазона.

РИСУНОК 8. Точечный вольтметр с расширенной шкалой (10–15 В и т. Д.).

Наконец, Рис. 9 показывает вольтметр с точечным режимом с расширенной шкалой, который специально разработан для индикации заряда аккумуляторной батареи транспортного средства (номинальное напряжение 12 В). В этом случае R2-RV2 эффективно настроены на базовый диапазон от 2,4 до 3,6 вольт, но вход в схему поступает от положительной шины питания через делитель потенциала R1-RV1, и показание показаний вольт, таким образом, соответствует предварительно установленное значение, кратное базовому диапазону. Как показано на схеме, на дисплее можно использовать красный и зеленый светодиоды, расположенные так, что зеленые светодиоды загораются, когда напряжение находится в «безопасном» диапазоне от 12 до 14 вольт.

РИСУНОК 9. Автомобильный вольтметр с расширенной шкалой точечного режима.

Чтобы откалибровать вышеуказанную схему, сначала установите напряжение питания 15 В и отрегулируйте RV1 так, чтобы светодиод 10 просто загорался. Уменьшите питание до 10 В и отрегулируйте RV2 так, чтобы светодиод 1 просто загорался. Еще раз проверьте настройки RV1 и RV2. На этом калибровка завершена, и устройство можно установить в транспортном средстве, подключив провод «0» вольт к шасси, а провод «+12 В» – к аккумулятору транспортного средства через выключатель зажигания.

ВОЛЬТМЕТРЫ БАРНОГО РЕЖИМА

Цепи точечного режима на Рисунки 5 с по 9 можно заставить работать в полосовом режиме, просто подключив контакт 9 к контакту 3, а не к контакту 11. Однако при использовании режима полосы он должен быть вспомнил, что номинальная мощность ИС не должна быть превышена, допуская чрезмерное напряжение на выходных клеммах, когда горят все 10 светодиодов. Когда светодиоды находятся в проводящем состоянии, они падают примерно на 2 В, поэтому один из способов решения этой проблемы – запитать светодиоды от их собственного низковольтного (от 3 до 5 В) источника питания, как показано на Рис. 10 .

РИСУНОК 10. Вольтметр со шкалой с отдельным источником питания светодиодов.

Альтернативным решением является питание ИС и светодиодов от одного и того же источника питания, но подключение токоограничивающего резистора последовательно с каждым светодиодом, как показано на Рисунок 11 , чтобы выходной терминал ИС насыщался, когда светодиоды находятся на.

РИСУНОК 11. Вольтметр со шкалой с общим источником питания светодиодов и микросхем.

На рис. 12 показан другой способ получения полоски без чрезмерного рассеивания мощности.Здесь все светодиоды подключены последовательно, но каждый из них подключен к отдельному выходу ИС, а ИС подключена для работы в точечном режиме.

РИСУНОК 12. Способ получения столбчатой индикации с точечным режимом работы и минимальным потреблением тока.

Таким образом, когда (например) светодиод 5 включен, он потребляет ток через светодиоды с 1 по 4, поэтому все пять светодиодов включены, а общий ток светодиода равен току одного светодиода, а общая рассеиваемая мощность довольно низка.Питание светодиодов в этой цепи должно быть больше суммы падений напряжения на всех светодиодах, когда все светодиоды включены, но должно находиться в пределах напряжения ИС; Таким образом, требуется регулируемое питание 24 В.

На рисунке 13 показана очень полезная модификация, которая позволяет запитывать указанную выше схему от нерегулируемых источников в диапазоне от 12 до 18 вольт.

РИСУНОК 13. Модификация схемы Рисунка 12 для работы от нерегулируемых источников питания с 12 В до 18 В.

В этом случае светодиоды разделены на две цепи, а транзисторы используются для включения нижней (светодиоды с 1 по 5) цепи, когда верхняя цепь активна; максимальный общий ток светодиода равен удвоенному току одного светодиода.

ВОЛЬТМЕТРА С 20 СВЕТОДИОДАМИ

На рисунке 14 показано, как две микросхемы LM3914 могут быть соединены между собой для создания точечного вольтметра с 20 светодиодами.

РИСУНОК 14. Вольтметр с точечным режимом, 20 светодиодов (FSD = 2,4 В, когда Rx = 0).

Здесь входные клеммы двух микросхем подключены параллельно, но IC1 настроен так, что он считывает от 0 до 1,2 вольт, а IC2 настроен так, что он читает от 1,2 до 2,4 вольт. В последнем случае нижний конец делителя потенциала IC2 соединен с опорным напряжением 1,2 В на IC1, а верхний конец делителя выводится на верхнюю часть опорного напряжения 1,2 В на IC2, которое на 1,2 В выше этого значения. IC1.

Схема из 20 светодиодов Рисунок 14 Схема подключена для работы в точечном режиме, и в этом случае контакт 9 IC1 подключен к контакту 1 IC2, контакт 9 IC2 является разомкнутой цепью, а резистор 22K подключен к параллельно светодиоду 9 микросхемы IC1.

На рис. 15 показаны соединения для изготовления вольтметра с 20 светодиодами. Подключения аналогичны таковым в , рис. 14, , за исключением того, что контакт 9 соединен с контактом 3 на каждой ИС, а токоограничивающий резистор 470R подключен последовательно к каждому светодиоду, чтобы уменьшить рассеиваемую мощность ИС.

РИСУНОК 15. Вольтметр с 20 светодиодами (FSD = 2,4 В, когда Rx = 0).

В заключение этого обзора схем LM3914, Рисунок 16 показывает простой преобразователь частоты в напряжение, который можно использовать для преобразования любой из цепей Рисунок 14 или 15 в тахометры с 20 светодиодами (RPM-метры). ).

РИСУНОК 16. Схема преобразования тахометра автомобиля для использования с 20-светодиодным вольтметром.

Этот преобразователь следует устанавливать между точками размыкателя контактов автомобиля и входом цепи вольтметра. В рис. 16 значение C2, равное 22n, является оптимальным значением для полного диапазона 10 000 об / мин четырехцилиндрового четырехтактного двигателя. Для существенно более низких значений полной шкалы оборотов, возможно, придется увеличить значение C2 – значение, возможно, придется уменьшить на автомобилях с шестью или более цилиндрами.

ЦЕПИ LM3915 / LM3916

ИС «логарифм» LM3915 и «полулогарифмический» LM3916 работают так же, как и LM3914, и фактически могут напрямую использоваться в большинстве схем, показанных на рисунках 5 с по 15 . Однако в большинстве практических приложений эти конкретные ИС используются для индикации значения входного сигнала переменного тока, и самый простой способ добиться такого отображения – подключить сигнал переменного тока напрямую или через аттенюатор к входному контакту 5 входного разъема IC, как показано на Рисунок 17 .ИС реагирует только на положительные половины таких входных сигналов, и, таким образом, количество горящих светодиодов пропорционально мгновенному пиковому значению входного сигнала.

Схема , рис. 17, – это схема простого измерителя мощности звука на основе LM3915, который используется для индикации мгновенных значений выходного напряжения внешнего громкоговорителя.

РИСУНОК 17. Простой измеритель мощности звука, управляемый динамиком.

Контакт 9 оставлен разомкнутым для работы в точечном режиме, а R1 имеет значение 390R, чтобы выдавать ток светодиода около 30 мА, что дает четкую индикацию кратковременных мгновенных уровней напряжения.Измеритель показывает мощность звука в диапазоне от 200 мВт до 100Вт.

Рисунок 18 показывает основной способ использования LM3916 IC в качестве измерителя уровня громкости с полной шкалой чувствительности 10 В постоянного тока.

РИСУНОК 18. Базовая схема VU-метра в линейном режиме.

Схема показана подключенной для работы в полосовом режиме, с использованием отдельных напряжений питания для светодиодного дисплея и для фактической ИС, и с показанными значениями компонентов, подает ток 10 мА для каждого активного светодиода.

При желании можно использовать ИС для работы в точечном режиме, используя общий источник питания от 12 В до 20 В для светодиодов и ИС, оставив контакт 3 разомкнутым и изменив значения R1-R2 на 390R-2k4, что даст 30мА привода на активные светодиоды.

На рисунке 19 показан альтернативный способ использования LM3916 в качестве VU-метра с полосковым дисплеем. В этом случае ИС используется так же, как и базовая схема с низким потреблением тока Рисунок 12 , с разомкнутой цепью контакта 9, так что ИС фактически работает в точечном режиме, но со светодиодами, подключенными последовательно. поперек выводов управления дисплеем, так что получается отображение в виде полос, при этом все активные токи светодиода протекают через активный в данный момент вывод.С показанными значениями компонентов эта схема имеет полную чувствительность 10 В и обеспечивает ток возбуждения светодиода 16 мА.

РИСУНОК 19. Эта базовая схема VU-метра дает отображение в виде столбиков с точечным потреблением тока.

Базовые рисунки 17 От до 19 показано, что схемы LM3915 и LM3916 управляются непосредственно от входов сигналов переменного тока, и этот метод подходит для многих приложений.

В случаях, когда требуется, чтобы на дисплее отображались пиковые – среднеквадратичные – или средние значения входного напряжения переменного тока, этого можно добиться, вставив подходящую схему преобразователя переменного тока в постоянный между сигналом переменного тока и входным контактом 5 LM3915. или LM3916 IC.Многие подходящие схемы опубликованы в руководствах по применению операционных усилителей, справочниках по схемам, энциклопедиях и т. Д.

ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ-ВОДИТЕЛЯ ВЫСОКОГО ДИАПАЗОНА

В заключение этой статьи, На рис. 20 показан простой способ установки сигнализирующего переключателя выхода за пределы диапазона в схему линейного светодиодного индикатора серии LM3914.

РИСУНОК 20. Схема возбудителя аварийной сигнализации превышения допустимого диапазона для использования с дисплеями в виде столбиков.

Здесь pnp-транзистор Q1 подключен между положительной шиной питания светодиода и шиной 0 В, его база подключена к контакту 10 ИС (который управляет светодиодом 10) и с автономным блоком сигнализации, подключенным последовательно с его коллектором.Обычно LED10, Q1 и сигнализация выключены, но если LED10 включается, он включает Q1 через R2 и, таким образом, активирует блок сигнализации, который указывает на состояние «выхода за пределы диапазона».

В этой схеме блок сигнализации может иметь форму пьезосирены, которая генерирует звуковой сигнал тревоги, или блока стробируемого нестабильного переключателя, который многократно переключает яркость светодиода между высоким и низким уровнями в условиях выхода за пределы диапазона, или может быть комбинацией обоих этих единиц. При желании устройство можно активировать с помощью любого из светодиодных индикаторов дисплея, и в этом случае сигнал тревоги будет активироваться всякий раз, когда загорится этот или любой из вышестоящих светодиодов. NV

Цепь измерителя VU
Stereo 20 LED с печатной платой
Вот проекты схем измерителя VU LM3914 / LM3915. Они могут отображаться с 20 светодиодами в стерео или моно с 10 светодиодами для всей аудиосистемы.
Также у нас легко и дешево построить. Будем рады, когда ими воспользуемся.
Вы верите или нет? Я видел измерители уровня громкости более 40 лет. До сих пор он по-прежнему очень популярен. Это почему? Читай ниже.
Я сделал много усилителей.Потому что мне нравится слушать музыку. Также мне нравятся схемы VU Meter. Они показывают уровень мощности звука. Это так красиво.
Многие друзья могут предпочесть их мне. Когда вы идете в магазин электроники, чтобы купить КОМПЛЕКТ измерителя уровня громкости. Соберите различные части по шаблону, чтобы они были готовы к использованию.
Зачем строить схему измерителя уровня громкости LM3914?
Большинство друзей выбирают схему измерителя VU LM3914. Потому что это удобно, легко изменять во многих формах.
Сегодня я собираю эти схемы на этой ИС.Иногда вы ищете идеи на этом
Например:
Мигающие огни под музыку, чтобы украсить елку, экзотику и неповторимость.
Этот проект очень простой. Из-за использования только ИС и нескольких внешних компонентов.
Система отображения может напрямую управлять светодиодами до 10 светодиодов и отображать, как светится, ТОЧКА или ПАНЕЛЬ, как вы хотите. См. Схему ниже.
Принцип работы

Электрическая схема электронного измерителя VU с использованием LM3914 / LM3915
Основным элементом этой схемы является LM3914N или LM3915.Какая внешняя схема такая же.
Разница между LM3914 и LM3915
LM3914N отобразит амплитуду сигнала в линейной форме.
LM3915N отобразит сигнал в логарифмической форме.
LM3916N: Обновить Выходы могут приводить, ЖК-дисплеи, вакуумные люминесцентные лампы и лампы накаливания, а также светодиоды любого цвета.
Обычно при использовании амплитуды звукового сигнала. Мы должны использовать LM3915N.
Спасибо ODX : мы можем использовать LM3916 и для этой схемы.
Снова см. Схему выше.
Входной сигнал от усилителя мощности будет поступать в цепь удвоителя напряжения, состоящую из C1, C2, D1, D2.
Они преобразуют напряжение звукового сигнала в напряжение постоянного тока и имеют амплитуду, в 2 раза превышающую входной сигнал.
Затем вставьте одиночный сигнал во входной вывод 5 IC1.
И следующая микросхема сравнит амплитуду сигнала, чтобы светодиодные индикаторы отображали амплитуду входного сигнала, как указано выше.
Выбор режима работы схемы.Для отображения в виде ТОЧКИ или ПАНЕЛИ. Мы можем выбрать переключатель S1 для управления выводом 9 IC1.
Который, если отпустить переключатель S1, отобразит форму полосы.
Но подключил вывод 9 через переключатель S1 к положительному напряжению цепи. Он немедленно отобразится в форме DOT.
Блок питания
Для этой схемы требуется блок питания от 9 до 12 В. у нас есть 2 варианта, которые легко сделать.
Соберите этот проект
Прежде всего, сделайте разводку печатной платы в стерео или моно, как вы хотите.
Схема печатной платы стерео VU-метра
Тогда см. Здесь форму Mono.
Схема печатной платы моно VU-метра
Во-вторых, припаивание всех компонентов к печатной плате, как вы видите на (стерео форма).
Компоновка компонентов стерео VU-метра
и моно формы.
Компонентная схема измерителя Mono VU
Внимание:
Полярность светодиода должна быть установлена правильно. Если поменять полярность, светодиод не загорится.
Списки покупок

IC1: LM3914N, LM3915N, LM3916 Драйвер точечного / линейного дисплея
D1, D2: 1N4148 , диоды 75 В, 150 мА
0,25 Вт Резисторы R, допуск: 5%
: 10K
R2: 2K
R3: 3.9K
Электролитические конденсаторы
C1, C2: 1 мкФ 50 В
C3: 47 мкФ 16 В
LED1-LED10, LED 2×5 мм светодиоды.
Примечание:
1. Если вам нужно распечатать макет печатной платы, проверьте 200 dpi на дюйм в масштабе изображения.
2. В разводке PCB отсутствует C3. Но мы можем добавить сюда клемму питания. Или если вы используете регулятор. Вы не можете его использовать.
3. Если вам не нравится эта схема, посмотрите:
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
LM3915, техническое описание, схема расположения выводов, прикладные схемы Драйвер точечного / линейного дисплея
LM3915 представляет собой монолитную интегральную схему, которая определяет уровни аналогового напряжения и управляет десятью светодиодами, ЖК-дисплеями или вакуумными флуоресцентными дисплеями, обеспечивающими логарифмический 3 дБ / шаг Аналоговый дисплей Изменение одного вывода Отображение от гистограммы до движущейся точки. Отображение светодиодного индикатора тока привода регулируется и программируется, что устраняет необходимость в токоограничивающих резисторах.Вся система дисплея МОЖЕТ работать от одного источника питания напряжением от 3 В до 25 В.
ИС содержит регулируемый источник опорного напряжения и точный десятиступенчатый делитель напряжения. Входной буфер с высоким импедансом принимает сигналы на землю и с точностью до 1,5 В от положительного источника питания. Кроме того, он не нуждается в защите от входов 35 В. Входной буфер управляет 10 отдельными компараторами, привязанными к прецизионному делителю. Точность обычно лучше 1 дБ.
Дисплей LM3915 с шагом 3 дБ подходит для сигналов с широким динамическим диапазоном, таких как уровень звука, мощность, интенсивность света или вибрация.Аудиоприложения включают индикаторы среднего или пикового уровня, измерители мощности и измерители мощности радиосигнала. Замена обычных измерителей на светодиодную гистограмму приводит к более быстрому реагированию, более прочному дисплею с высокой видимостью, который сохраняет простоту интерпретации аналогового дисплея
LM3915 чрезвычайно прост в применении. Для полномасштабного измерителя на 1,2 В требуется только один резистор в дополнение к десяти светодиодам. Еще один резистор программирует полный диапазон от 1,2 В до 12 В независимо от напряжения питания.Яркость светодиода легко регулируется одним горшком.
LM3915 очень универсален. Выходы CAN управляют ЖК-дисплеями, вакуумными люминесцентными лампами и лампами накаливания, а также светодиодами любого цвета. Несколько устройств МОГУТ подключаться каскадом для отображения в режиме точки или полосы с диапазоном 60 или 90 дБ. LM3915 s МОЖЕТ также подключаться каскадом с LM3914 s для линейного / логарифмического дисплея или с LM3916 для измерителя уровня с расширенным диапазоном.
By National Semiconductor Corporation
LM3915 Dot / Bar
LM3915 Dot / Bar Display Driver Общее описание LM3915 – это монолитная интегральная схема, которая определяет аналоговые уровни напряжения и управляет десятью светодиодами, ЖК-дисплеями или вакуумными флуоресцентными дисплеями, обеспечивая логарифмический аналоговый дисплей 3 дБ / шаг.Один штырь изменяет отображение с гистограммы на отображение движущихся точек. Привод тока светодиода регулируется и программируется, что устраняет необходимость в токоограничивающих резисторах. Вся система отображения может работать от одного источника питания от 3 В до 25 В. ИС содержит регулируемое опорное напряжение и точный десятиступенчатый делитель напряжения. Входной буфер с высоким импедансом принимает сигналы вплоть до земли и с точностью до 1,5 В от положительного источника питания. Кроме того, он не требует защиты от входов ± 35 В.Входной буфер управляет 10 отдельными компараторами, привязанными к прецизионному делителю. Точность обычно лучше 1 дБ. Дисплей LM3915 с шагом 3 дБ / шаг подходит для сигналов с широким динамическим диапазоном, таких как уровень звука, мощность, интенсивность света или вибрация. Аудиоприложения включают индикаторы среднего или пикового уровня, измерители мощности и измерители мощности радиосигнала. Замена обычных счетчиков светодиодной гистограммой приводит к более быстрому реагированию, более прочному дисплею с хорошей видимостью, который сохраняет простоту интерпретации аналогового дисплея. LM3915 очень прост в применении. Для полномасштабного измерителя на 1,2 В требуется только один резистор в дополнение к десяти светодиодам. Еще один резистор программирует полный диапазон от 1,2 В до 12 В независимо от напряжения питания. Яркость светодиода легко регулируется одним горшком. Февраль 2001 г. LM3915 очень универсален. Выходы могут управлять ЖК-дисплеями, вакуумными люминесцентными лампами и лампами накаливания, а также светодиодами любого цвета. Несколько устройств могут быть подключены каскадом для отображения в режиме точки или полосы с диапазоном 60 или 90 дБ. LM3915 также можно соединить каскадом с LM3914 для линейного / логарифмического отображения или с LM3916 для измерителя уровня с расширенным диапазоном. Характеристики n 3 дБ / шаг, диапазон 30 дБ n Управляет светодиодами, ЖК-дисплеями или вакуумными люминесцентными лампами n Полоса или режим отображения точек, выбираемый извне пользователем n Возможность расширения до дисплеев 90 дБ n Внутреннее опорное напряжение от 1,2 В до 12 В n Работает с однополярным питанием от 3 В до 25 В n Входы работают на землю n Выходной ток программируется от 1 мА до 30 мА n Вход выдерживает ± 35 В без повреждений или ложных выходов n Выходы регулируются по току, открытые коллекторы n Прямое управление TTL или CMOS n Внутренний 10-ступенчатый делитель является плавающим и может работать в широком диапазоне напряжений. LM3915 рассчитан на работу от 0 ° C до + 70 ° C. LM3915 N-1 доступен в литом корпусе DIP с 18 выводами. LM3915 Dot / Bar Display Driver © 2004 National Semiconductor Corporation DS005104 www.national.com
Создание 10-ти светодиодной линейки Dot VU Meter Circuit на основе LM3915
Создайте схему VU-измерителя с 10 светодиодными полосами и точками на основе LM3915 . Он во многом отличается от других приложений на том же чипе.Схема предназначена для тех, кому нужен измеритель уровня громкости, который подключается непосредственно к выходу усилителя мощности.
Цепь измерителя уровня громкости с 10 светодиодными полосами на основе LM3915 Принципиальная схема
Можно настроить чувствительность для работы с усилителями с разной выходной мощностью, вам просто нужно изменить значение R1 в соответствии с таблицей 1. Если вы не нашли точное значение резистора, выберите следующее стандартное значение (для Например, если вы не можете найти 33 кОм, тогда найдите 36 кОм), или если вам нужна максимальная точность, вам нужно поставить резисторы последовательно или параллельно, чтобы получить правильное значение.
Вы можете использовать светодиоды различных типов (круглые или квадратные), чтобы получить желаемый визуальный и эстетический результат. Переключатель S1 позволит вам выбрать, будет ли VU-метр работать как шкала или поочередно (точка). В положении ON [замкнутый переключатель] светодиодный индикатор работает как полоса, в то время как в положении OFF [разомкнутый переключатель] светодиод работает как точка. В режиме панели потребление энергии возрастает, потому что все светодиоды будут работать и могут достигать 150 мА.
Для усилителя с двумя каналами очевидно, что нужно построить две одинаковые схемы, по одной на каждый канал.Рабочее напряжение схемы +12 В. Принимая эту тенденцию, следует руководствоваться тенденцией усилителя. Обычно усилители работают с напряжениями выше +12 Вольт для цепи. По этой причине мы должны добавить компонент, который может уменьшать, регулировать и стабилизировать напряжение + Vp на уровне +12 вольт. Используемый нами компонент – это IC2 (LM317), который представляет собой регулируемый регулятор и стабилизатор напряжения.
Использование небольшой чистки необходимо из-за различий в потенциальном входе; выход большой, так что мы развиваем высокие уровни температуры.Использование R5 помогает при падении напряжения снижать напряжение на входе IC2 до более низких уровней. Расчет этого сопротивления осуществляется более эмпирическим путем с использованием закона Ома. Напряжение на входе IC2 должно быть выше +16 Вольт. Например, если напряжение усилителя +50 Вольт, у нас должно быть падение напряжения 50-16 = 34 Вольт на сопротивлении R5. Для электрического тока цепи требуется в среднем 50 мА [может быть до 150 мА], значение R5 = V / I = 34 / 0,05 = 680 Ом 2 Вт.Возможно, вам придется увеличить или уменьшить это значение пробным путем. Поскольку резистор будет нагреваться, лучше поставить на некотором расстоянии от печатной платы. Ссылка
Лучше настроить и измерить выходное напряжение IC2, сначала отрегулировав TR1, вам нужно удалить IC1, чтобы закрепить IC1. Если вы можете подать стабилизированное напряжение +12 В откуда-то в цепи усилителя, вам необходимо удалить R5, IC2 и материалы внутри пунктирной линии.
Схема расположения печатной платы:
Светодиодный измеритель мощности звука
– новое использование интегральной схемы LM3915 для индикации мгновенной и пиковой мощности
История измерителя мощности
Еще в 1982 году я сконструировал стереофонический усилитель мощности Hi-Fi на основе пары легендарных усилителей Maplin MOSFET. модули (LW51F).Я посчитал необходимым украсить усилитель измерителем мощности, чем ослепительнее, тем лучше. Тогда Яркий светодиодный измеритель уровня громкости был полностью в моде, как и PPM (измеритель пиковых значений), используемый в звукозаписывающей индустрии. Поэтому я приступил к разработке чего-то как можно более близкого, используя компоненты, которые были доступны, а также доступны для подросток. В то время пройдет еще 10 лет, прежде чем будет изобретен синий светодиод, поэтому стандартный красный использовались желтый и зеленый цвета.
ИС драйвера с точкой / полосой, производимые National Semiconductor, казалось, идеально подходят для этого проекта. Национальный Semiconductor в настоящее время принадлежит Texas Instruments, тогда они были единственной компанией, производившей семейство LM391x. по мере их развития. ИС была представлена в трех версиях: линейная версия LM3914 и инкрементальная логарифмическая версия LM3915 3 дБ. версия и версия LM3916 от -20 дБ до + 3 дБ VU-метра. Поскольку я хотел, чтобы измеритель имел логарифмическую шкалу, чтобы мощность каждого последующего светодиода была бы удвоена, был выбран вариант LM3915.Эти микросхемы могут использоваться либо в точечном режиме, либо в режим бара в зависимости от логического уровня, установленного на выводе MODE (вывод 9). Интересно, можно ли будет переключить РЕЖИМ? вывод при одновременном мультиплексировании мгновенного уровня мощности и пикового уровня мощности на вывод SIG (вывод 5).

Lm3915 схема включения: LM3915N – ИС управления индикацией – МИКРОСХЕМЫ – Электронные компоненты (каталог)

LM3915N – ИС управления индикацией – МИКРОСХЕМЫ – Электронные компоненты (каталог)

Russian HamRadio – Светодиодные индикаторы уровня на микросхемах семейства LM3914.

Радиосхемы. – Индикатор сигнала (микросхема LM3914)

Аудиотехника своими руками

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

Радио схемы електроника журналы замки

Рис.1. Светодиодный индикатор уровня сигнала на KA2284 (AN6884)

Схема восьмивходового диаграммного индикатора » Паятель.Ру

The Vu Meter – Felix Trush

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

Микросхема lm 3012 схема включения. Светодиодный индикатор уровня сигнала. Безопасность при эксплуатации

Описание микросхемы LM358

Описание выводов

Аналоги микросхемы

Особенности включения

Популярные схемы на lm358

Неинвертирующий усилитель и источник опорного напряжения

Усилитель

Усилитель термопары на LM358

Простая схема регулятора тока

Зарядное устройство на LM 358

Схема включения микросхем LM3914, LM3915, LM3916

Схема регулируемого блока питания LM317

Список элементов схемы:

Цоколёвка микросхемы и транзистора

Мнения читателей

Назначение выводов микросхемы:

Онлайн калькулятор LM317

Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)

Стабилизатор тока

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Схема виброметра с использованием микросхемы драйвера светодиода LM3915

Необходимые компоненты:

LM3915:

Работа цепи виброметра:

Шаг напряжения:

Фиксированный ток потребления:

Примечание:

Связанное содержание

“Graph” | Журнал Nuts & Volts

СВЕТОДИОДНЫЙ ДИСПЛЕЙ «ГРАФИК»

LM3914-ОСНОВЫ СЕМЕЙСТВА

НЕКОТОРЫЕ ДЕТАЛИ

ТОЧЕЧНЫЙ РЕЖИМ ВОЛЬТМЕТРА

ВОЛЬТМЕТРЫ БАРНОГО РЕЖИМА

ВОЛЬТМЕТРА С 20 СВЕТОДИОДАМИ

ЦЕПИ LM3915 / LM3916

ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ-ВОДИТЕЛЯ ВЫСОКОГО ДИАПАЗОНА

Stereo 20 LED с печатной платой

Зачем строить схему измерителя уровня громкости LM3914?

Соберите этот проект

LM3915, техническое описание, схема расположения выводов, прикладные схемы Драйвер точечного / линейного дисплея

LM3915 Dot / Bar

Создание 10-ти светодиодной линейки Dot VU Meter Circuit на основе LM3915

– новое использование интегральной схемы LM3915 для индикации мгновенной и пиковой мощности

История измерителя мощности

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ