LED ve analog ses seviyesi göstergelerinin devreleri. En basit LED ses göstergesi
1. Gösterge panosu (değiştirilebilir).
2. Sol kanal kartı.
3. Sağ kanal panosu.
Gösterge seviyeleri:
- Birinci segment 20 mv- 10 segment 150 mv
- 20 segment 300 mv
-.........
-.........
-.........
- 60 segment 900 mv
Kalibrasyon, bir milivoltmetre kullanılarak kanal bazında ayrı ayrı ve daha sonra ikisinin birlikte karşılaştırılması yoluyla gerçekleştirildi. Yapısal olarak mikro devreler, örneğin LM3915'teki logaritmik gösterge için değiştirme kolaylığı sağlamak amacıyla panellere yerleştirilmiştir.
Ters girişleri bir tampon op-amp aracılığıyla bir giriş sinyali ile beslenen ve doğrudan girişler dirençli bir voltaj bölücünün kademelerine bağlanan 10 karşılaştırıcıya dayanmaktadır. Karşılaştırıcıların çıkışları, LED'leri dirençleri sınırlamadan bağlamanıza olanak tanıyan gelen akım jeneratörleridir. Gösterge, bir LED ("nokta" modu) veya yüksekliği giriş sinyali seviyesiyle orantılı olan bir dizi parlak LED ("sütun" modu) aracılığıyla yapılabilir. Uin giriş sinyali pin 5'e beslenir ve görüntülenen seviyelerin aralığını belirleyen voltajlar pin 4'e (alt seviye Un) ve 6'ya (üst seviye Uv) beslenir.
LM3914 yongasının çalışma parametreleri tablosu
Her iki kanalın tüm LED segmentleri açıkken akım tüketimi, 5V güç kaynağıyla yaklaşık 1,3A'dır. Kartlar bir giriş sinyali amplifikatörü kullanmaz, ancak hassasiyeti, alt sınırın (birinci segment) 20 mV'den daha düşük bir alternatif sinyalle ateşlenebileceği şekildedir.
Çift kanallı seviye 157x32 mm boyutlarındadır. Her bir kanal kartı ayrı (sol ve sağ) olup 157x24 mm boyutundadır. Monte edildiğinde yapının boyutları: 157x32x45 mm.
Doğru ölçek doğrusallığını ayarlamak için her çip için düşük ve yüksek seviye limitlerini seçmeniz gerekir. Prensip olarak, istenirse, belirli bir devre tasarımıyla her kanalın ölçeğini birkaç kez genişletmek mümkündür.
Sinyal gücünün görsel göstergesi için LED'lerin ve LED matrislerinin kullanılması artık moda haline geldi ve bu, büyük ölçüde bu tür mikro devrelerin piyasaya sürülmesiyle kolaylaştırıldı. Ancak zamanla moda geçer ve siz başkalarının sahip olmadığı orijinal bir şey istersiniz. Ve burada, IN-13 gaz deşarj göstergesindeki eski güzel devreyi hatırlıyorum; o kadar güzel bir etki yaratabiliyor ki, herhangi bir LED kıskançlıktan soluklaşacak! IN-13, 130 mm uzunluğunda cam tüp şeklinde bir kızdırma deşarj göstergesidir.
IN serisinin gaz deşarj göstergelerinin pin şeması
A- anot, e- ekran, İLE- katot, KV- yardımcı katot, A0- sıfır anot, A1-A4- anot grubu, Yukarı- anot sonuncudur.
Gaz deşarj göstergelerinin teknik özellikleri
IN-13'lü ses gösterge devreleri için 2 seçenek vardır - biri 220 V ağla çalışan basit ve daha karmaşık olanı - bir DC-DC dönüştürücü ve girişte bir operasyonel amplifikatör ile.
İnvertörlü ses gösterge devresi
İlk devre oldukça eski, ancak oldukça basit ve amplifikatörün çıkış sinyalinin bir göstergesi olarak radyo amatörlerine yeni başlayanlar için yararlı olabilir. Giriş kısmını biraz değiştirerek doğrusal voltmetre olarak da kullanabilirsiniz. Bir transistör, bazı modern yüksek voltajlı transistörlerle de kullanılabilir.
Benim durumumda, güvenli olmayan şebeke gücüyle uğraşmamak için onu daha karmaşık bir tane kullanarak birleştirmeye karar verdim. Görünürdeki karmaşıklığına rağmen, neredeyse ilk baştan itibaren işe yaradı.
Anot voltajına güç sağlamak için 12-120 V'luk bir yükseltici invertör de dahil olmak üzere tüm tasarım, küçük bir karta sığar. Bu, SMD parçalarının kullanılması sayesinde mümkün oldu. Transistörler MPSA42 Yüksek voltaj olmalı, sıradan değil KT315. Kolektör gerilimi 200 V veya daha fazla olan herhangi biriyle değiştirilebilir. Benzer op-amp'leri yükleyin - 062 TL, 082 TL ve benzeri.
Ses göstergesinin ayarlanması
Ayar, kırpma direnci P5 kullanılarak ışık parlaklık seviyesinin ayarlanmasına gelir. 120 V anottaki voltajı belirler. Ölçeği sıfır ve maksimum açıklığa ayarlamak için P1-4 elemanlarına ihtiyaç vardır.
Bu video eğitiminde, "Lehimleme Demiri TV" blogunun yazarı, çipte bulunan dirençli bir sinyal bölücünün musluğuna bağlı 10 karşılaştırıcıdan oluşan LM3915 yongası üzerinde bir ses sinyali seviyesi göstergesinin montajı konusunda bir ana sınıf yürütecek . Bu bölücünün özelliği, bölücünün doğrusal olduğu aynı LM3914'ün ve buna bağlı olarak doğrusal bir gösterge ölçeğinin aksine, logaritmik bir gösterge ölçeği oluşturmasıdır.
Bu cihazın şeması yeniden çizilerek Çin'den alınmıştır. Üçüncü pin 12V güç kaynağıdır; ikincisi ise topraktır. Ayrıca mikro devrenin dokuzuncu pimi düğme aracılığıyla güç kaynağına bağlanır - bu mod seçimidir. Kısa devre durumunda doğrusal bir ölçek kabul edilecektir. Yani diyelim ki seviye eksi 6 dB'e ulaştı, son sarı ışık yanıyor ve arkasında bulunanların hepsi yanıyor. Düğme açılırsa pin 9 hiçbir şeye bağlanmayacak, yalnızca bir LED yanacaktır. LED'lere güç, 100 Ohm'luk bir R6 direnci aracılığıyla sağlanır ve ortak bir pozitif veriyoluna sahiptirler. Mikro devrenin beşinci pimi sinyal girişidir, farklı seviyelerdeki ayarlar için sabit bir 10 kOhm dirençten ve 50 kOhm değişken direncin dış ve orta terminallerinden geçer. Yani bu gösterge ile hem giriş sinyalini hem de çıkış sinyalini değiştirebilirsiniz. Ve ikincisi için, çıkış sinyali girişten çok daha güçlü olduğundan ayarlanması gerekir.
Mikro devrenin 6 numaralı pimi olan 20 kOhm'luk bir direnç aracılığıyla 12 V'ye bağlanır. Bu, bölücünün üst ucudur. Dahili referans güç kaynağının ayarlanmasından sorumlu olan mikro devrenin 8 numaralı pimine 560 Ohm'luk bir direnç R5 aracılığıyla bağlanır. Çıkış 4, 2'den şasiye kısa devre yapıyor. Çıkış 4, bölücünün alt ucudur. Bölücünün (6) üst ucunun doğrudan evirmeyen çıkışa, son kırmızı LED'den sorumlu olan 10. karşılaştırıcıya bağlı olduğu ortaya çıktı. Ve pin 4 artık doğrudan değil, 1 kOhm'luk bir direnç aracılığıyla en düşük olana giden 1 numaralı karşılaştırıcı olan ters çevirmeyen çıkışa bağlanır. Ve sonra dirençler zincir boyunca sonraki her karşılaştırıcıya gider. Yani tam olarak sinyal seviyesine ulaşılan şey budur. Bu, mikro devrenin pinleri ve göstergenin anlamı hakkında bir açıklamaydı.
Gösterge işlemi.
Şimdi devrenin çalışmasına bakalım. Bunu yapmak için modellemeyi açalım. Osiloskopu A pinine bağlıyoruz. Oklar akımın hareketini gösteriyor. Gördüğünüz gibi mikro devrenin 9 numaralı pinine giden düğme açık ve sadece bir LED yanıyor. Bu düğme kapatılırsa bir gösterge sütunu görünecektir. Jeneratörün 1 V bölmeli ve 12 seviyeli bir sinüzoide sahip olduğu görülmektedir. Seviye azaltıldığında 4 yeşil ve 3 yeşil ışık yanar. Seviye daha yüksek olacaktır. Ve 1 Hz'e ayarlayın.
Tek kutuplu bir sinyal uygularsanız ne olur? İlk önce okumalar sıfıra ulaşıyor ve ardından hemen yükseliyor. Yani artış olduğu zaman göstergeler yanıyor, aksi durumda göremiyoruz. Ancak her şeyi sıfırın üzerine taşırsanız, sinüs dalgası sıfırın altına dokunduğunda bunlar sıfıra düşecektir.
Fiziksel kısmın çalışması.
Baskılı devre kartına bakalım. Toner zaten uygulanmış. Bu işlemden sonra tahtaya hemen dokunmayın, soğumasını bekleyin. ve bu iş şu şekilde yapılır: önce tahtayı biraz suya batırmanız ve çok dikkatli bir şekilde ovalamaya başlamanız gerekir.
Yolu işaretlemek için kalıcı bir işaretleyici kullanıldı. demir klorürden üretilir. Çözelti hazırlandıktan sonra birkaç kez kullanılabilir. Ancak 1,2 litre suya 100 gr alırsanız bu mümkündür.
Ayrı bir kapta zehirlemeniz gerekir ve hiçbir durumda yemek için kullanılan kapları almayın. Böylece hazırlanan tahtayı çözeltiye batırıyoruz. Çok güzel bir çalışma, ellerinize dikkat etmeniz gerekiyor. Çözüm çok yeni değilse dağlama yaklaşık 15-20 dakika sürer.
Tahta pembemsi bir renk aldığında, aşındırmanın başladığı anlamına gelir. Bundan sonra parçalar için delikler açmanız gerekir. Tahta delindikten sonra, örneğin silgi veya zımpara kağıdı ile biraz temizlemeniz gerekir.
Şimdi lehimlemenin kendisine geçelim. Ama önce tahtayı kalaylamanız gerekiyor. Çok turlu düzeltici direnci. Diyagram 50 kOhm'u gösteriyor, benimki 47 kOhm. Ve LED'ler. Dirençlerle lehimlemeye başlayalım. İlk olarak 20 kOhm'da ve şemaya göre her şey seri halinde. Daha sonra mikro devrelerin soketini lehimliyoruz. Burada bir uyarı var. 20 kOhm'luk direnci müdahale etmemesi için yana kaydırmak gerekiyor.
Ön çalışma tamamlandıktan sonra LED'lere geçiyoruz. Bu LED'ler dirençlerden geçtiği için kırmızı renktedirler. Artı her zaman sağdadır. Artık geriye kalan tek şey kabloları bağlamak ve anahtarı kullanarak çipi yerleştirmek.
Devre çalışmasının son kontrolü. Minimum hacimle başlayalım ve ardından maksimum seviyeye geçelim. Telefonu ses kaynağı olarak kullanıyoruz. Gördüğünüz gibi işe yarıyor!
Bu devre, popüler ve ucuz LM3916 entegresini temel alan basit bir seviye göstergesidir. Cihaz bir mikser, amplifikatör veya için mükemmeldir. Ses sinyalinin seviyesini görsel olarak izlememize olanak tanır, böylece aşırı yüklemeleri ve buna bağlı bozulmaları önleyebiliriz.
Şematik diyagram
LM3916 yongası için bağlantı şeması Girişte alternatif voltaj sinyalinin doğrusal bir doğrultucusu çalışır; birkaç on milivolt düzeyindeki giriş sinyallerinde bile yüksek doğruluğun korunmasına izin veren TL081 operasyonel amplifikatör temelinde inşa edilmiştir. Kartın tasarımı 2 parçaya kesilmesine ve 90 derecelik açıyla lehimlenmesine olanak tanır. Bu, ön panele montaj için ve aynı anda iki kanal için - stereo için kolayca bir gösterge oluşturmanıza olanak tanır.
Radyoelementlerin işlevleri hakkında
Direnç R4 (2,2 k) LED akımını sınırlar ve R5 (4,7 k), op-amp U2 (TL081) için yapay bir toprak görevi görür. Sistemin giriş empedansı R1 (470k) derecesine göre belirlenir. R1 (470k), R2 (470k), R3 (10k), C4, D11 (1N4007) ve D12 (1N4007) elemanları, op-amp amplifikatörü U2'nin (TL081) bağlanmasıdır, birlikte bir doğrultucu oluştururlar. Devreye 9-25 V voltajla güç verilmelidir. Ortalama akım tüketimi 12 V'ta 10 mA'dır.
LED göstergesinin montajı ve konfigürasyonu
PCB3916 Göstergeyi baskılı devre kartına monte ediyoruz. Kurulum bir atlama telinin kurulumuyla başlamalıdır. Gelecekte, U2'nin altında bulunan U1 ve R1'in altında bulunan R2 ve R3 elemanlarını kurmalısınız. Kalan elemanların lehimlenme sırası isteğe bağlıdır, ancak radyo elemanlarının çok büyük sıkışması nedeniyle daha sonra daha ağır olacağından, önce mikro devreler için soketleri lehimlemek daha iyidir. Stereo göstergenin bir versiyonunu yapmak istiyorsanız, kartı U1 ile LED arasındaki yerden keserek her iki parçayı da dik açılarla lehimleyebilirsiniz. Bu, 2 seviye gösterge panosunu birbirine yakın yerleştirmenize olanak sağlar (fotoğraftaki gibi).
LED ses sinyali göstergesi ev yapımı PCB Dosyaları
Tahtanın çizimi ve üzerindeki parçaların konumu buradan indirilebilir
Sinyal seviyesini görselleştirmek için özel mikro devrelerin mimarisine dayanan LED göstergeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok çeşitli cihazlarda kullanılırlar: radyo alıcı ekipmanının gelen sinyalinin seviyesinin göstergeleri, ses yükselticisindeki seviye göstergesi, yük kontrolünün darbe frekansı prensibini kullanan devrelerde hata ayıklama için test cihazları.
Tüm seviye göstergeleri çok aşamalı karşılaştırıcılara dayanmaktadır.
Karşılaştırıcı – gelen iki sinyalin parametrelerini karşılaştıran mantıksal bir öğe.
Analiz edilen sinyal karşılaştırıcının bir kanalına beslenir ve ikincisine referans karşılaştırma voltajı verilir. Birincisinin genliği referans voltajından daha yüksekse, çıkışta mantıksal bir tane görünür, daha düşükse mantıksal bir sıfır görünür.
En basit karşılaştırıcının çalışması, birim kümesi "DEĞİL" elemanı olan K155LN1 mikro devresinde gösterilebilir.
Böyle bir mikro devre en basit mantıksal karşılaştırıcıdır. Giriş voltajı 0V ila 2,4V arasında olduğunda (mantık sıfırına karşılık gelir) çıkış 2,7V olur, giriş voltajı 2,4V'u aşar aşmaz çıkış sinyali sıfır volta düşecektir.
Seviye görselleştirmesi için çeşitli çipler vardır. Bana göre en çok işlevli devreler, lm39xx mimarisini temel alan mikro devreler oluşturmanıza izin veriyor. Bu hat üç mikro devre içerir: lm3914, lm3915 ve lm3916. Minimal ayrıştırma, radyo elektroniği konusunda derin bilginiz olmasa bile, kendi ellerinizle kolayca bir LED ses seviyesi göstergesi oluşturmanıza olanak tanır.
Hepsi on bantlı bir analizörü temsil ediyor. Giriş sinyalini farklılaştırma biçimleri bakımından farklılık gösterirler. lm3914 için 1V, lm3915 için 3dB, lm3916 için 1db'dir.
lm3915'te LED ses seviyesi göstergesi
Lm3915'teki karşılaştırıcıları kullanarak LED'lere bir ses göstergesi monte edelim.
Planın nasıl çalıştığını anlayalım.
Analiz edilen sinyal giriş 5'te alınır; genliği 10V olmalıdır. Gelen sinyalin genliğini eşleştirmek için bir transistör anahtarına ihtiyacımız var. Analiz edilen sinyal, R5'teki bir direnç voltaj bölücü aracılığıyla tabanına beslenir.
lm3915'in mantıksal yapısı lm3915'teki ses göstergesi iki gösterge modunda çalışabilir - "nokta" ve "sütun". İlk durumda, mevcut sinyal seviyesine karşılık gelen LED yanar, ikincisinde ise sıfırdan mevcut seviyeye kadar tüm LED'ler yanar. Gösterge modlarının değiştirilmesi, ortak kablo ile “9” girişi arasındaki anahtar aracılığıyla gerçekleştirilir.
Standart dışı uygulama
lm3914 kullanan bir gösterge, küçük piller ve akümülatörler için kompakt bir test cihazı olarak kullanılabilir.
Böyle bir devrenin besleme voltajı 5V ila 12V arasındadır. Krona veya dört adet AAA pil ile rahatlıkla çalıştırılır.
Kondansatör C1 - 50 µF 25V, çekme direnci R1 - 1Mohm. R2, R3 – her biri 4,7-5 kOhm. Devrenin ölçüm aralığı 0,1V dereceli 1V'dir. R2 ölçüm aralığını düzenler, R3 – LED akımı. Çıkış 9'u kapatırsanız, gösterge bir "sütun" olacaktır, ancak güç kaynağı elemanları hızla boşalır.
