Светодиодный индикатор уровня сигнала (звука) на lm3915

Как собрать светодиодный индикатор уровня на LM3915 своими руками

Конструкция микросхемы LM3915 представляет заключенных в корпусе десяти однотипных операционных усилителей компараторов. Прямые входы усилителей подключены через линейку резистивных делителей подобранных так, что светодиоды в нагрузке усилителей включаются по логарифмической зависимости. На обратные входы усилителей поступает входной сигнал , который формируется буферным усилителем (вывод 5). Конструкция микросхемы включает также интегральный стабилизатор (выводы 3, 7, 8), а также ключ задания режима работы индикатора (вывод 9). Микросхема имеет широкий диапазон напряжения питания от 3 до 25 Вольт. Величина опорного напряжения задается в пределах от 1,2 до 12 Вольт внешними резисторами. Шкала индикатора соответствует уровню сигнала 30 дБ с шагом в 3 дБ. Выходной ток устанавливается в пределах от 1 до 30 мА.

Конструкция микросхемы LM3915

Набор деталей «Индикатор уровня звука на LM3915»

Детали набора «Индикатор уровня звука на LM3915»

Плата индикатора уровня звука на LM3915

Плата индикатора уровня звука на LM3915

Схема индикатора звука на LM3915 представлена на фото.

Схема индикатора звука на LM3915

Принцип действия. Напряжение питания 12 Вольт подается на третий вывод LM3915. Оно же, через ограничивающий резистор R2 поступает на светодиоды. Сопротивления R1 и R8 выравнивают яркость свечения красных светодиодов в шкале. Также напряжение 12 Вольт подается на перемычку управления режимом работы индикатора (вывод 9). В замкнутом состоянии перемычки схема обеспечивает свечение только одного светодиода, соответствующего уровня сигнала. При разомкнутой перемычке схема работает в эффектом режиме «столбик», уровень входного сигнала пропорционален высоте светящегося столбца или длине строки. Делитель собранный на R3, R4 и R7 ограничивает уровень входного сигнала. Точная настройка делителя осуществляется многооборотным подстроечным сопротивлением R4. Делитель R9 R6 задает смещение для верхнего уровня логарифмической линейки сопротивлений микросхемы (вывод 6). Нижний уровень логарифмической линейки сопротивлений (вывод 4) присоединяется к общему проводу. Резистор R5 (вывод 7) увеличивает величину опорного напряжения и влияет на яркость светодиодов. R5 задаёт ток через светодиоды и рассчитывается по формуле: R5=12,5/Iled, где Iled – ток одного светодиода, А. Индикатор уровня звука работает следующим образом. В момент, когда входной сигнал преодолеет порог нижнего уровня плюс сопротивление на прямом входе первого компаратора, засветится первый светодиод (вывод 1). Дальнейшее нарастание звукового сигнала приведёт к поочерёдному срабатыванию компараторов, о чём даст знать соответствующий светодиод. По инструкции во избежание повреждения микросхемы, не следует превышать ограничение в 20 мА тока подаваемого на светодиоды.

Светодиодный индикатор уровня звука на lm3915

Соберём индикатор громкости на светодиодах с применением компараторов на lm3915.

Разберёмся, как работает схема.

На вход 5 поступает анализируемый сигнал, его амплитуда должна быть 10В. Для сопряжения амплитуды входящего сигнала нам потребуется транзисторный ключ. На его базу через резисторный делитель напряжения на R5 поступает анализируемый сигнал.

Логическая структура lm3915

Индикатор звука на lm3915 может работать в двух режимах индикации – «точка» и «столбик». В первом случае загорается светодиод соответствующий текущему уровню сигнала, во втором – все светодиоды от нуля до текущего уровня. Переключение режимов индикации осуществляется через переключатель между общим проводом и входом «9».

Схема LED индикатора

Данная схема достаточно хорошо описана на просторах интернета. Здесь лишь вкратце расскажу (перескажу) о ее работе. Индикатор выходной мощности собран на микросхеме LM3915. Десять светодиодов подключены к мощным выходам компараторов микросхемы. Выходной ток компараторов стабилизирован, поэтому отпадает необходимость в гасящих резисторах. Напряжение питания микросхемы может находиться в пределах 6…20 В. Индикатор реагирует на мгновенные значения звукового напряжения. У микросхемы 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.

Сигнал снимается непосредственно с нагрузки — акустической системы УМЗЧ — через делитель R*/10k. Указанный на схеме ряд мощностей 0,2-0,4-0,8-1,6-3-6-12-25-50-100 Вт соответствует действительности, если сопротивление резистора R*=5,6 кОм для Rн=2 Ом, R*= 10 кОм для Rн=4 Ом, R*= 18 кОм для Rн=8 Ом и R*=30 кОм для Rн=16 Ом. LM3915 дает возможность легко менять режимы индикации. Достаточно лишь подать на вывод 9 ИМС LM3915 напряжение, и она перейдет с одного режима индикации в другой. Для этого служат контакты 1 и 2. Если их соединить, то ИМС перейдет в режим индикации «Светящийся столбик», если оставить свободными — «Бегущая точка». Если индикатор будет эксплуатироваться с УМЗЧ с иной максимальной выходной мощностью, то нужно подобрать лишь сопротивление резистора R*, чтобы светодиод, подключенный к выводу 10 ИМС, светился при максимальной мощности УМЗЧ.

Как видите, схема проста и не требует сложной настройки. Благодаря широкому диапазону питающих напряжений для ее работы использовал одно плечо импульсного двухполярного блок питания УМЗЧ +15 вольт. На входе сигнала вместо подбора отдельных резисторов R* установил переменное сопротивление номиналом 20 кОм, что сделало индикатор универсальным для акустики разного сопротивления.

Для смены режимов индикации предусмотрел установку перемычки или кнопки с фиксацией. В финале замкнул перемычкой.

Для визуализации уровня сигнала широко используют светодиодные индикаторы, построенные на архитектуре специализированных микросхем. Они применяются в самых разнообразных устройствах: индикаторы уровня входящего сигнала радиоприёмной аппаратуры, индикация уровня на усилителе звука, тестеры для отладки схем, в которых используется частотно-импульсный принцип управления нагрузками.

Все индикаторы уровня построены на основе многокаскадных компараторов.

Компаратор – логический элемент, сравнивающий параметры двух входящих сигналов

На один канал компаратора подаётся анализируемый сигнал, на второй – опорное напряжение сравнения. Если амплитуда первого выше опорного напряжения – на выходе появляется логическая единица, если ниже – логический ноль.

Работу простейшего компаратора можно продемонстрировать на микросхеме К155ЛН1, единичным кластером которой является элемент «НЕ».

Такая микросхема является простейшим логическим компаратором. При напряжении на входе от 0В до 2,4В (что соответствует логическому нулю) на выходе 2,7В, как только напряжение на входе превысит 2,4В, сигнал на выходе упадёт до ноля вольт.

Существует несколько микросхем для визуализации уровня. Наиболее многофункциональные схемы, на мой взгляд, позволяют создавать микросхемы на архитектуре lm39xx. В эту линейку входит три микросхемы: lm3914, lm3915 и lm3916. Минимальная развязка без труда позволяет создать светодиодный индикатор уровня звука своими руками даже без глубоких познаний в радиоэлектронике.

Все они представляют десяти диапазонный анализатор. Различаются способом дифференциации входного сигнала. У lm3914 это 1В, у lm3915 – 3Дб, у lm3916 — 1Дб.

Принципиальная схема 1 LED индикатора

Эта схема была взята от фирменного синтезатора, показывающего уровень сигнала после микрофонного предусилителя.

Какие преимущества имеет такой индикатор по отношению к классической 5-ти светодиодной конструкции? Он занимает мало места на лицевой панели, не требует подробного описания и настройки (-3 дБ, 0 дБ, + 3 дБ и т. Д.), Нет проблем со сверлением ровных отверстий (по одной линии), позволяет оценить уровень сигнала может и не совсем точно, но информация однозначно понятна:

• Светодиод не горит — нет сигнала или очень низкий уровень,
• светодиод мигает зеленым — диапазон ниже -6 дБ,
• светодиод начинает светиться оранжевым — диапазон между -6 дБ и 0 дБ,
• светодиод красный — 0 дБ и более, сигнал перегружен на 100%.

В общем если светодиод не зеленый, значит уровень превысил допустимый. Конечно он не выглядит так красиво как линейка, зато схема дешевле, чем при использовании специализированной микросхемы драйвера светодиодной линии.

Схема основана на популярном двойном операционном усилителе и двухцветном зелено-красном LED. Поскольку для питания предусилителей часто используется напряжение выше 5 В, на плате установлен стабилизатор LM317 (эту м/с можно удалить). Потенциометр позволяет снизить чувствительность и адаптироваться к конкретному применению. Например установить так, чтоб перегрузка сигнализировалась когда уровень составляет 0,7 В RMS, что соответствует перегрузке линейного входа звуковой карты.

Выбор именно такого LED из-за размера, у светодиода 3 мм легче получить оранжевый цвет, на 5 мм можно увидеть четко разделенный цвет зеленого и красного (в зависимости от модели).

Стрелочный индикатор уровня

Порядок вывода комментариев: По умолчанию Сначала новые Сначала старые

Индикатор перегрузки с звуковым сигнализатором

К сожалению, на практике нет возможности постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения. Такая схема представлена на рисунке 2.

Как видно из схемы, она работает по тому же принципу, но в отличие от предыдущей, это устройство более чувствительно и характер его работы обусловлен открыванием транзистора VT1, при установлении в его базе потенциала более 0,3 В. На транзисторе VT1 реализован усилитель тока.

Транзистор выбран германиевым. Из старых запасов радиолюбителя. Его можно заменить на аналогичные по электрическим характеристикам приборы: МП16, МП39—МП42 с любым буквенным индексом. В крайнем случае, можно установить кремниевый транзистор КТ361 или КТЗ107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным.

Рис. 2. Электрическая схема узла звукового и светового индикатора перегрузки по току.

Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5 В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.

В коллекторной цепи транзистора включен мигающий светодиод и капсюль со встроенным генератором ЗЧ НА1. Когда на резисторе R1 падение напряжения достигнет 0,5. 0,6 В, транзистор VT1 откроется, на светодиод HL1 и капсюль НА1 поступит напряжение питания.

Поскольку капсюль для светодиода является активным элементом, ограничивающим ток, режим работы светодиода в норме. Благодаря применению мигающего светодиода капсюль также будет звучать прерывисто — звук будет слышен во время паузы между вспышками светодиода.

В этой схеме можно достичь еще более интересный звуковой эффект, если вместо капсюля НА1 включить прибор КРІ-4332−12, который имеет встроенный генератор с прерыванием. Таким образом звук в случае перегрузки будет напоминать сирену (этому способствует сочетание прерываний вспышек светодиода и внутренних прерываний капсюля НА1).

Такой звук достаточно громкий (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума), обязательно будет привлекать внимание людей

Схема индикатора звука и принцип её действия

Как видно из рисунка, принципиальная электрическая схема индикатора уровня звука состоит из двух конденсаторов, девяти резисторов и микросхемы, нагрузкой для которой служат десять светодиодов. Для удобства подключения питания и аудиосигнала её можно дополнить двумя разъёмами под пайку. Собрать такое простое устройство под силу любому, даже начинающему, радиолюбителю.

Типовое включение предусматривает питание от источника 12В, которое поступает на третий вывод LM3915. Оно же, через токоограничивающий резистор R2 и два фильтрующих конденсатора С1 и С2, идёт на светодиоды. Резисторы R1 и R8 служат для снижения яркости последних двух красных светодиодов и являются необязательными. 12В также приходит на перемычку, которая управляет режимом работы ИМС через вывод 9. В разомкнутом состоянии схема работает в режиме «точка», т.е. происходит свечение одного светодиода, соответствующего входному сигналу. Замыкание перемычки переводит схему в режим «столбик», когда уровень входного сигнала пропорционален высоте светящегося столбца.

Резистивный делитель, собранный на R3, R4 и R7 ограничивает уровень входного сигнала. Более точная настройка осуществляется многооборотным подстроечным резистором R4. Резистор R9 задает смещение для верхнего уровня (вывод 6), точное значение которого определяется сопротивлением R6. Нижний уровень (вывод 4) присоединяется к общему проводу. Резистор R5 (вывод 7,8) увеличивает величину опорного напряжения и влияет на яркость светодиодов. Именно R5 задаёт ток через светодиоды и рассчитывается по формуле:

R5=12,5/ILED, где ILED – ток одного светодиода, А.

Индикатор уровня звука работает следующим образом. В момент, когда входной сигнал преодолеет порог нижнего уровня плюс сопротивление на прямом входе первого компаратора, засветится первый светодиод (вывод 1). Дальнейшее нарастание звукового сигнала приведёт к поочерёдному срабатыванию компараторов, о чём даст знать соответствующий светодиод. Во избежание перегрева корпуса ИМС, не следует превышать ток LED более 20 мА. Все-таки это индикатор, а не новогодняя гирлянда.

Поделки своими руками для автолюбителей

Приветствую всех, сегодня рассмотрим схему простого индикатора аудио сигнала. Индикатор построен на старой микросхеме KIA6966, она имеет кучу аналогов, все имеют аналогичную схему включения, а их список приведен ниже. Это специализированная микросхема 5-и канального индикатора уровня

Схема проста до безобразия, никаких активных компонентов помимо самой микросхемы, всего пара конденсаторов и резисторов.

По быстрому развел печатную плату, получилось весьма компактно. Схему собирал в соответствии с даташитом, заработало при первом же включении.

Оптимальный диапазон питающих напряжений от 4-х до 12 Вольт, максимальное — 5 вольт. Теперь рассмотрим саму схему. Использовать можно буквально любые светодиоды помимо матриц, выходной ток каждого канала составляет около 8мА, что достаточно для большинства светодиодов, в моем варианте использованы 3-х миллиметровые светодиоды.

Сигнал поступает по разделительному конденсатору и резистору R1 на вход микросхемы. Светодиоды зажигаются по очереди, помимо нарастания входного сигнала. При отключении звукового сигнала линейка светодиодов будет поочередно потухать, а время потухания зависит от параметров р3, ц2, резистор R2 ограничивает ток через светодиоды, можно подобрать в зависимости от параметров использованных светодиодов. Если же использованы разные светодиоды, можно использовать отдельные резисторы для каждого светодиода, подбирая сопротивления этих резисторов можно добиться одинаковой яркости светодиодов.

Максимальное потребление схемы при питании 10 -12 вольт не более 20-25 мА, ток покоя схемы при отсутствии входного сигнала не более 8 мА, что весьма неплохо.

Использованные конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 16 Вольт, резисторы буквально любой мощности, у меня например они на 0,125 ватт.

Именно эта схема обладает довольно большой чувствительностью и синусоидального сигнала человеческого тела достаточно для полного засвечивания линейки.

Автор; АКА КАСЬЯН

Популярное;

• Индикатор АКБ на светодиодах схема для начинающих
• Простой и точный индикатор заряда-разряда АКБ
• Электронное реле поворотов
• Мини усилитель своими руками
• Преобразователь для зарядки конденсаторов
• Импульсное зарядное устройство для авто, схема, описание
• Бегущие огни на светодиодах
• Как сделать простой преобразователь с 12 на 220 из компьютерного БП

Как сделать простые стерео индикаторы уровня сигнала на микросхеме AN6884

Индикаторы уровня сигнала, которые представлены в этой статье, собраны в виде модуля на четырех 5-канальных светодиодных драйверах AN6884. Индикатор уровня сигнала выполнен с двумя линейками LED-элементов, в которых установлены по десять светодиодов, обеспечивающие визуальное наблюдение за мощностью выходного сигнала усилителя.

Конечно можно собрать блок управления индикацией с использованием микроконтроллеров либо на двухканальной интегральной микросхеме LM3915, имеющей больший функционал по отображению звукового сигнала. Но у меня была цель изготовить такой модуль из самых доступных и дешевых компонентов, и вместе с этим расширить функциональные возможности этой нехитрой микросхемы AN6884.

Как было сказано выше, схема выполнена на 4 пяти-канальных интегральных микросхемах AN6884. Принцип их работы такой: звуковой сигнал подается в левый канал через цепочку включающую в себя электролитический конденсатор C1 и подстроечник R1 на левой паре микросхем. После этого сигнал идет на вход №1 первой AN6884, а подстроечным резистором устанавливается уровень напряжения, при котором начинает открываться первый из пяти в линейке светодиодов, относящихся к левому каналу усилителя.

Одновременно звуковой сигнал через подстроечный резистор R1 10kОм подается на R3 10kОм, который подключен к выводу №8 второй микросхемы левого канала. Этот переменный резистор, также устанавливает граничное напряжение, при котором открывается следующая пятерка светодиодов. Как правило, это LED-элементы уже другого цвета свечения — желтые и красные, сообщающие о пиковом значении выходного сигнала. Принцип работы правого канала абсолютно идентичен левому каналу.

Модули индикаторов уровня сигнала для стерео усилителя выполнены на 2-х стеклотекстолитовых печатных платах. Для удобства монтажа, светодиодная линейка была собрана на отдельной плате, так как в таком варианте ее легче было крепить на передней панели корпуса. Соединяется она с модулем шлейфом проводов.

Процесс настройки светодиодного индикатора сводится к следующему. На оба канала подается сигнал низкой частоты 1000 Гц, используя при этом генератор, либо другой доступный источник, например компьютер или айфон. Далее нужно выставить самый низкий размах амплитуды, где то в пределах от 80 до 140 мВ, если нет осциллографа, тогда придется выставлять по слуху.

Теперь подстроечными резисторами R1 и R7 установить значение, при котором первые светодиоды левого и правого каналов начнут слегка светится. Далее, нужно потихоньку поднимать размах синусоидального сигнала по входу, используя при этом генератор НЧ либо айфон, до тех пор, пока не начнут подсвечивать 5 и 15 светодиоды. На этом шаге продолжаем поднимать амплитуду еще немного, и теперь переменными резисторами R3 и R9 устанавливаем значение, при котором начнут подсвечивать 6 и 16 светодиоды. Вот и вся настройка.

Здесь можно скачать: Печатная плата на индикатор AN6884

Предыдущая запись Схемы усилителей для наушников своими руками

Следующая запись Слушаем музыку в гоcтях у Павла Санаева

Работа схемы

C1 / R14 образуют фильтр нижних частот, обрезают постоянную составляющую и медленно меняющиеся сигналы. На базе IC1B построен компаратор, когда напряжение на выводе 5 увеличится немного выше 0 В, загорится зеленый диод (на LED_G / LED_COM). Когда напряжение в точке подключения диодов D1 и D2 ниже 0,6 В, напряжение между контактами 2 и 3 составляет 0 В. Выше 0,6 В красный диод начинает зажигаться. Ток зеленого диода протекает через: R11 и R12. Когда красный светится, его ток течет через R7 и R12. Когда красный LED активируется сильнее, это вызывает увеличение падения напряжения на R12. Поскольку стабилитрон подключен параллельно с зеленым светодиодом и резистором R12 — зеленый гаснет.

Работа схемы

C1 / R14 образуют фильтр нижних частот, обрезают постоянную составляющую и медленно меняющиеся сигналы. На базе IC1B построен компаратор, когда напряжение на выводе 5 увеличится немного выше 0 В, загорится зеленый диод (на LED_G / LED_COM). Когда напряжение в точке подключения диодов D1 и D2 ниже 0,6 В, напряжение между контактами 2 и 3 составляет 0 В. Выше 0,6 В красный диод начинает зажигаться. Ток зеленого диода протекает через: R11 и R12. Когда красный светится, его ток течет через R7 и R12. Когда красный LED активируется сильнее, это вызывает увеличение падения напряжения на R12. Поскольку стабилитрон подключен параллельно с зеленым светодиодом и резистором R12 — зеленый гаснет.

Простейшие индикаторы уровня аудио сигнала

Иногда возникает потребность в графическом представлении конкретной амплитуды уровня аудио сигнала, например для определения пиковой мощности (максимально допустимой громкости), или просто для красоты.

Конечно же можно собрать и привычные индикаторы на интегральных микросхемах или транзисторах, так как они будут работать точней, но такие схемы требуют внешнего питания, что не всегда возможно, особенно если колонки находятся на значительном расстоянии от усилительной аппаратуры, и тянуть дополнительные провода, что бы запитать эти индикаторы, не имеет смысла. В таком случае можно собрать простейшую схему индикатора аудио сигнала.

Сама схема состоит из ограничивающего подстроечного резистора, которым настраивается устройство на определенный уровень сигнала, при котором буде загораться светодиод. Так как ток аудио сигнала переменный, а запитать светодиод можно только постоянным, то в качестве выпрямителя стоит диод VD1. Данный простейший индикатор аудио сигнала предназначен только для фиксации пиков сигнала (максимальной громкости). Если же настроить его так, что бы светодиод загорался, например, на пол громкости, то после ее увеличения светодиод просто выйдет из строя из-за переизбытка сигнала.

Что бы показать не только пики, но и определенные значения сигнала, можно собрать следующую схему. Подстроечный резистор, выпрямительный диод и светодиоды выполняют те же функции, что и в предыдущей схеме, но здесь добавлены диоды VD3-VD6, через которые уходят «излишки» тока с первых светодиодов, при повышении уровня сигнала (громкости), тем самым защищая светодиоды от сгорания.

https://youtube.com/watch?v=zpLod70orxA

Детали в обеих схемах одинаковы.

В качестве подстроечника, подойдет любой с сопротивлением, достаточным для регулировки. Выпрямительный диод – любой способный выдержать всю нагрузку, разумеется с некоторым запасом. VD3-VD6 кремниевые с прямым падением напряжения 0,7…

1 В и допустимым током не менее 300 мА. R2 – R6 так же могут отличатся. Эти резисторы определяют при каком уровне будет зажигаться светодиод идущий за конкретным резистором. Ну и светодиоды. Они так же могут быть любыми, но одинакового цвета.

Данная схема устройства способна показать пять различных уровней сигнала, но их можно уменьшить, например до двух, или увеличить.

Описанными устройствами можно проводить индикацию одного канала аудио.

Если же сделать несколько таких индикаторов и перед каждым входом установить фильтр на конкретную частоту, тогда каждое устройство будет показывать уровни сигнала нужной частоты сигнала, которую пропустит фильтр.

Так же по данным схемам можно сделать индикатор напряжения, например, на машину или мотоцикл. Правильно настроенное устройство будет отлично отображать уровень напряжения в бортовой сети, которое будет меняться в зависимости от оборотов двигателя.

Индикатор уровня сигнала

   Думаю многие согласятся, что стрелочные индикаторы в УМЗЧ смотрятся красиво и стильно, вот только где их найти… Выход есть — сделаем такой измеритель, в котором роль стрелки будут выполнять светоизлучающие диоды управляемые микросхемой. LM3916 — это специальная микросхема для LED индикаторов уровня.

   В отличие от LM3915, которая имеет фиксированный шаг между уровнями напряжения 3dB, LM3916 нелинейная: -20, -10, -7, -5, -3, -1, 0, +1, +2, +3db, подобно старым аналоговым VU-метрам. Предлагаемая схема имитирует движение стрелки в аналоговой головке. И для начала изучите datasheet на LM3916.

Схема стрелочно-светодиодного индикатора

   Светодиоды подключены через разъёмы J3 — J12 (показан на схеме только один ряд светодиодов). Схема индикатора потребует двухполярный источник питания для правильной работы. Положительный потенциал питания LED линейек должен быть ниже +25 В и в сочетании с напряжением отрицательного плеа не должен превышать 36 В.

Минимальный уровень вольтажа зависит от рабочего напряжения светодиодов. Например, если светодиод на 1.9 В, а у нас 7 светодиодов на один контакт, то минимальное положительное напряжение будет 7 х 1.9 В + 1.5 В (падение напряжения на LM3916) = 14,8 вольт. Зеленые светодиоды, как правило, имеют чуть выше напряжение — 2.2-2.

4 В, так что +18 В будет достаточно в большинстве случаев.

   Светодиодный ток определяется резистором R1_REF, и с сопротивлением 2,2 кОм будет 5 мА.Формула для расчёта: Iled = 10 х (1.2 V / R1_REF)

   В качестве двойного операционного усилителя на входе можете ставить — TL072, TL082, LM358. Выходной режим может быть установлен 3-х контактной перемычкой JP1. Максимальное входное напряжение для LM3916 имеет значение 1,2 В, и с помощью R8-R7 можно регулировать уровень входного сигнала.

Видео работы индикатора

   Цвет светодиодов на ваш выбор. Тут использованы зеленые светодиоды для отрицательных уровней, желтый — 0dB и красный для положительного уровня звукового сигнала. Для этого нужны прямоугольные светодиоды. Архив с рисунками печатных плат можно скачать здесь.

Принцип работы

Все индикаторы уровня построены на основе многокаскадных компараторов.

Компаратор – логический элемент, сравнивающий параметры двух входящих сигналов.

На один канал компаратора подаётся анализируемый сигнал, на второй – опорное напряжение сравнения. Если амплитуда первого выше опорного напряжения – на выходе появляется логическая единица, если ниже – логический ноль.

Работу простейшего компаратора можно продемонстрировать на микросхеме К155ЛН1, единичным кластером которой является элемент «НЕ».

Такая микросхема является простейшим логическим компаратором. При напряжении на входе от 0В до 2,4В (что соответствует логическому нулю) на выходе 2,7В, как только напряжение на входе превысит 2,4В, сигнал на выходе упадёт до ноля вольт.

Существует несколько микросхем для визуализации уровня. Наиболее многофункциональные схемы, на мой взгляд, позволяют создавать микросхемы на архитектуре lm39xx. В эту линейку входит три микросхемы: lm3914, lm3915 и lm3916. Минимальная развязка без труда позволяет создать светодиодный индикатор уровня звука своими руками даже без глубоких познаний в радиоэлектронике.

Все они представляют десяти диапазонный анализатор. Различаются способом дифференциации входного сигнала. У lm3914 это 1В, у lm3915 – 3Дб, у lm3916 — 1Дб.

Схема индикатора звука и принцип её действия

Как видно из рисунка, принципиальная электрическая схема индикатора уровня звука состоит из двух конденсаторов, девяти резисторов и микросхемы, нагрузкой для которой служат десять светодиодов. Для удобства подключения питания и аудиосигнала её можно дополнить двумя разъёмами под пайку. Собрать такое простое устройство под силу любому, даже начинающему, радиолюбителю.

Типовое включение предусматривает питание от источника 12В, которое поступает на третий вывод LM3915. Оно же, через токоограничивающий резистор R2 и два фильтрующих конденсатора С1 и С2, идёт на светодиоды. Резисторы R1 и R8 служат для снижения яркости последних двух красных светодиодов и являются необязательными. 12В также приходит на перемычку, которая управляет режимом работы ИМС через вывод 9. В разомкнутом состоянии схема работает в режиме «точка», т.е. происходит свечение одного светодиода, соответствующего входному сигналу. Замыкание перемычки переводит схему в режим «столбик», когда уровень входного сигнала пропорционален высоте светящегося столбца.

Резистивный делитель, собранный на R3, R4 и R7 ограничивает уровень входного сигнала. Более точная настройка осуществляется многооборотным подстроечным резистором R4. Резистор R9 задает смещение для верхнего уровня (вывод 6), точное значение которого определяется сопротивлением R6. Нижний уровень (вывод 4) присоединяется к общему проводу. Резистор R5 (вывод 7,8) увеличивает величину опорного напряжения и влияет на яркость светодиодов. Именно R5 задаёт ток через светодиоды и рассчитывается по формуле:

R5=12,5/ILED, где ILED – ток одного светодиода, А.

Индикатор уровня звука работает следующим образом. В момент, когда входной сигнал преодолеет порог нижнего уровня плюс сопротивление на прямом входе первого компаратора, засветится первый светодиод (вывод 1). Дальнейшее нарастание звукового сигнала приведёт к поочерёдному срабатыванию компараторов, о чём даст знать соответствующий светодиод. Во избежание перегрева корпуса ИМС, не следует превышать ток LED более 20 мА. Все-таки это индикатор, а не новогодняя гирлянда.

Нестандартное применение

Индикатор с применением lm3914 можно использовать в качестве компактного тестера малогабаритных батареек и аккумуляторов.

Напряжение питания такой схемы от 5В до 12В. Удобно питать от «Кроны» либо четырёх батареек ААА.

Конденсатор С1 — 50 мкФ 25В, подтягивающий резистор R1 – 1Мом. R2, R3 – по 4,7-5кОм. Диапазон измерений у схемы 1В с градацией 0,1В. R2 регулирует диапазон измерений, R3 – ток светодиодов. Если отключить выход 9, индикация будет «столбиком», но питающее элементы быстро разряжаются.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине