Светодиодный индикатор уровня сигнала

National Semiconductor LM3914 LM3915 LM3916

joe

В этой статье подробно описано как сделать своими руками пиковый индикатор, так распространенный в 80-х, во времена магнитной записи. Используется он и сейчас, но уже в других областях электроники (например, в акустических системах он может сигнализировать о превышении максимальной величины подключаемой мощности ). Собирать устройство мы будем на макетной плате.

Для этого проекта нам понадобятся :

• Две микросхемы LM3916 / LM3915 / LM3914 производства National Semiconductor
• Два резистора с сопротивлением в 1.2 кОм
• Провода
• 20 светодиодов или два 10-ти сегментных столбчатых индикатора
• Макетная плата, подходящая для проекта по размеру
• Два разъема Stereo 1/8″
• Конденсатор 2.2 мкФ (необязателен)
• Источник питания 3-25 В

Теперь необходимо собрать устройство по схеме предоставленной ниже.

В собранном автором устройстве намеренно отсутствуют некоторые элементы:

• Резистор сопротивлением в 7.5 кОм
• Конденсатор

Основная особенность этого устройства заключается в возможности слушать музыку и «наслаждаться мигающими огоньками» одновременно. Для этого автор соединил два разъема Stereo 1/8″ вместе. Оставшиеся три провода подключаются следующим образом:

• Отрицательный — к выводу № 4 обеих микросхем
• Оставшиеся два (левый и правый) к выводу № 5 каждой микросхемы

Примечание. Микросхема LM3916 подключается к «минусу» светодиода (или индикатора). Подключать светодиоды следует в следующем порядке:

• Вывод № 1 — к первому светодиоду
• После этого светодиоды подключаются к выводам 10-18, только в обратном порядке, т.е. второй светодиод к выводу №18, трети к выводу №17, и т.д.

Устройство довольно компактно и с легкостью поместиться в коробку Ipod Nano, разве что питание в виде 20 батареек типа «D» вряд-ли …

Перевод: Ale)(ander, по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: LM3915 / LM3916 VU Meter

36 предложений от 26 поставщиков
Драйверы систем светодиодного освещения DOT/BAR DISPLAY DRVR

• куда припаять указанные вами конденсатор и резистор7
• Вариант пробника:

Публикации по теме

• Форум Пиковый индикатор
• Форум Индикатор уровня аудио сигнала на LM3915
• Форум Cветодиодный индикатор выходной мощности (пиковый индикатор мощности)
• Форум Микросхема LM3915
• Форум Аналог LM3914

Краткое описание LM3915

Блок-схема LM3915 состоит из десяти однотипных операционных усилителей, работающих по принципу компаратора. Прямые входы ОУ подключены через цепочку из резистивных делителей с различными номиналами сопротивлений. Благодаря этому светодиоды в нагрузке зажигаются по логарифмической зависимости. На инверсные входы приходит входной сигнал, который обрабатывается буферным ОУ (вывод 5).

Внутреннее устройство ИМС включает маломощный интегральный стабилизатор, подключенный к выводам 3, 7, 8 и устройство для задания режима свечения (вывод 9). Диапазон питающего напряжения составляет 3–25В. Величину опорного напряжения можно задать в пределах от 1,2 до 12В при помощи внешних резисторов. Вся шкала соответствует уровню сигнала в 30 дБ с шагом 3 дБ. Выходной ток можно задать от 1 до 30 мА.

Индикация схемы измерителя VU 10 с использованием LM3914

Это цепь, которая применяется часто в используемых стандартов. В интегральной схеме LM3914 является преимуществом диапазон напряжения. Это разделение на четыре ноги. Напряжение на ножке 6 является низким и разделителем опорного напряжения.

При повышении мощности питания цепи звуковой сигнал через диод D1 который пропускает только положительный сигнал проходя через C1 и R1 фильтр сигнал сглаживается. Затем мощность света направляется через R2 доступ к входному контакту 5 IC, IC для отображения сигнала начинается от выходного контакта 1 или LED1 прилежащей к ноге 10 или LED10. Вы можете выбрать две формы отображения в виде отображения полосы или точечное отображение, для этого необходимо использовать переключатель S1. VR1, который изменяет напряжение IC и R3 текущей функции ограничения вывода. Если значение в котором R3 LED1-LED10 очень светлые.

Описание работы

Работа микросхемы lm324n основана на функционировании внутри неё одновременно четырех ОУ. Все усилители запитываеются от одного источника питания, имеют инвертирующий, не инвертирующий входы и одни выход. Источник питания может быть однополярным или двухполярным.

Рассмотрим внутреннюю схему одного из операционных усилителей c однополярным питанием. Возьмем её прямо из даташит на LM324.

Функционально каждый операционный усилитель состоит из: дифкаскада, а так же каскадов промежуточного и выходного усиления.

Дифференциальный каскад, выполняет функции усиления разности подаваемых на вход напряжений (V₊ и V_—) и нейтрализации синфазных сигналов. Обеспечивает высокое сопротивление на входе.

Промежуточный каскад обеспечивает балансировку операционника (установку на выходе нулевого напряжения при замкнутых входах), согласование сопротивлений дифференциального и выходного каскадов, а так же частотную коррекцию (защиту от самовозбуждения).

Выходной каскад обеспечивает низкое выходное сопротивление, требуемую мощность в нагрузке, ограничение тока и защиту при коротком замыкании.

Маркировка

Серия LM основана на интегральных микросхемах производства National Semiconductor. Приставка LM изначально означала linear monolithic (линейный, монолитный) и применялась для обозначения усилителей общего назначения (General Purpose) к которым не предъявлялись жестких требований. Цифры “324” указывают на серийный номер микросхемы. «-N», в конце серийника, обозначаются устройства, приобретенные Texas Instruments у National Semiconductor. В сентябре 2011 году National Semiconductor была передана Texas Instruments, которая не изменила приставку LM в своей продукции. Поэтому в настоящее время маркировка LM является кодом производителя Texas Instruments, но её широко используют другие производители при выпуске своих аналогов этой микросхемы.

Следует также отметить, что фирмы-производители постоянно совершенствуют свою продукцию. В настоящее время появились превосходящие по ряду функций модификации, например:  LM324K, LM324KA с внутренней защитой от электрического разряда (HBM ESD); микромощные  LP324  с током потребления 21 мкА; низковольтные LMV324, с напряжением питания от 2,7 В до 5,5 В; LPV324, изготавливаемые по технологии BiCMOS  и током потребления 9 мкА и др. Усилители с символом «А» в маркировке, например “ LM324A-N ”,  будут иметь лучшие характеристики по V_IO по сравнению c другими (без «A»).

Краткое описание LM3915

Блок-схема LM3915 состоит из десяти однотипных операционных усилителей, работающих по принципу компаратора. Прямые входы ОУ подключены через цепочку из резистивных делителей с различными номиналами сопротивлений. Благодаря этому светодиоды в нагрузке зажигаются по логарифмической зависимости. На инверсные входы приходит входной сигнал, который обрабатывается буферным ОУ (вывод 5).

Внутреннее устройство ИМС включает маломощный интегральный стабилизатор, подключенный к выводам 3, 7, 8 и устройство для задания режима свечения (вывод 9). Диапазон питающего напряжения составляет 3–25В. Величину опорного напряжения можно задать в пределах от 1,2 до 12В при помощи внешних резисторов. Вся шкала соответствует уровню сигнала в 30 дБ с шагом 3 дБ. Выходной ток можно задать от 1 до 30 мА.

Описание:

LM3914 — монолитная интегральная схема, которая считывает аналоговые уровни напряжения и управляет 10 светодиодами, обеспечивая линейный аналоговый дисплей. Данный драйвер светодиодов отрегулирован и программируем, избавляя от необходимости использовать резисторы. Напряжение сигнала меньше 3V.
Канал содержит свою собственную корректируемую справочную информацию и точный делитель напряжения с 10 шагами. Буфер управляет 10 независимыми компараторами, которые подключены к делителю точности. Нелинейность индикации может составлять 1/2 %, даже при широком диапазоне температур.
Многосторонность была спроектирована в LM3914 таким образом, чтобы можно было легко добавлять сетодиоды в индикатор. Канал может управлять светодиодами разных цветов, или лампами накаливания низкого электрического тока. Много микросхем LM3914s могут быть «соеденены в цепь», чтобы сформировать дисплеи от 20 до более чем 100 сегментами. Оба конца делителя напряжения доступны внешне так, чтобы 2 драйвера могли быть соедены в один.
LM3914 очень просто применить как аналоговый индикатор канала. 1.2V полномасштабный индикатор требует только 1 резистора и питание от 3V до 15V в дополнение к 10 светодиодам дисплея. Если 1 резистор — переменный, это превращается в светодиодный регулятор яркости. Упрощенная блок-схема иллюстрирует эту чрезвычайно простоту.
Большая часть гибкости дисплея происходит из-за того, что все выводы независимы, и регулируются токи цифровой системой управления. Различные эффекты могут быть достигнуты, модулируя эти электрические токи. Индивидуальные выводы могут управлять транзистором так же, как и светодиодом, таким образом функции контроллера могут быть расширены.
LM3914 разработан для работы в диапазоне температур от 0°C до +70°C.

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/I_LED, где I_LED – 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.

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.

Особенности LM3914

-Диски светодиоды, LCDs или вакуумные флуоресцентные лампы

-Линейный  или точка режим отображения внешне выбираемые пользователем

-Расширяемая дисплеев 100 шагов

-Внутренние напряжения от 1.2V- 12V

-Работает с одной поставки менее чем 3V

-Выходной ток программируемых диодов от 2 мА до 30 мА

-Нет мультиплекс коммутации или взаимодействие между выходами

-Ввод выдерживает 35V без повреждения или отказа выходов

-Светодиодные драйвера выходы являются регулируемых, открытой токосъемников

-Выходы могут взаимодействовать с логики TTL или CMOS

Внутренний делитель 10-шаг является плавающей и может ссылаться на широкий диапазон напряжений

Светодиодный измеритель VU на IC LM3914

В цепи светодиодного измерителя VU используем IC1 LM3914 и транзистор BC109C, по цепи будет шоу уровеня звукового сигнала (мощность музыка) — «дБ» в шести уровне светодиодный дисплей, или также известен как VU-ИЗМЕРИТЕЛЕМ. для стерео системы. В этом: измеритель VU 10 LED с помощью LM3914 базово может контролировать 10 привели, но использовать для высоких сигнала, когда мы добавляем Q1-BC109 на входной секции для повышения до ток для низкого уровня сигнала Входа. Как вы видите схема для моно цепи, но если вы будет нуждаться в стерео, вам необходимо сделать другой.  Все детали изображены на схеме.

Светомузыка на основе  LM3914

Это просто свет, запустив музыку на вход этой цепи не трудно, при помощи нескольких аксессуаров. Может подключаться к выходу CD или магнитофона.

Функционирование цепи. Начинает ввод через VR1. Схема будет функционировать нормально, при поступлении сигнала. D1 пропускает только положительные сигналы, для активации Q1. Сигнал распространяется через Q1 ввода 5 IC1. По C1 идет задержка IC не включает светодиод (подключенных к выходной. IC1) немедленно.

Можно измерить напряжение на контакте 5 IC1 отображения светодиод на контакты 1-19 IC, который находится в пределах диапазона. по сравнению с несколько стандартных цепей напряжения. Цепи могут действовать эффективно. В R1, который будет определять, тока, протекающего через светодиод. Чтобы предотвратить повреждение LED.

Использование  должен быть подключен к входу цепи. Разъемы динамика, измените значение R3 10 k и IC1 можно выбрать для отображения двух типов «Полоса», когда контакт 9 подключен к источнику питания. Чтобы показывалось движение точек на 9-контакте понизить напряжение.

Моргание света с помощью музыки с стерео мультисистемы.

Эта схема используется во многом оборудовании. Вы можете выбрать запуск линии или запустить с точкой.

Функционирование цепи. Основное устройство IC номер LM3914N готов показать эффекты мощности, как линия или точку. IC1 и IC2 аналогичные цепи R2, R3, VR1 подключены методом разделения напряжения на, через D1 5 ПИН. R1 и C1 являются ожидания задержки. Входной контакт 5 чтобы не скоро исчезнут. Сигнал для вывода каждого IC pin подключен к трем LED для ограничения потока. Но если вы хотите светодиод лунного света только придется подбирать сопротивление. S1, S2, необязательный формат отображения индикатора.

Купить LM3914 светодиодные драйвера. за $2.50

Описание

Микросхема с маркировкой «LM339N» выпускается в стандартной пластиковой упаковке для дырочного монтажа PDIP, и с «LM339» для поверхностного – SOIC, SOP, SSOP. Такое обозначение на корпусе является основным отличием данных устройств, которые по электрическим параметрам полностью идентичны. Развернутая распиновка, с указанием назначения выводов, представлена на рисунке.

Максимальные параметры

LM339(N) нельзя использовать в режиме линейного усиления как обычный ОУ. Наиболее частое применение в качестве электронного ключа, предъявляют ему немного другие требования. Одним из которых является высокое быстродействие. Приведём основные значения его предельно допустимых характеристик:

• постоянное напряжение питания (V_CC) до 36 В (или  ± 18 В);
• дифнапряжение на входе (V_IN) от -36 В до +36 В;
• диапазон синфазного напряжения (V_I) от -0,3 В до +36 В;
• выходной ток (I_O) до 20 мА;
• бесконечная длительность КЗ вывода «Output» на землю;
• температура: кристалла при работе (TJ) до 150oC; при хранении (T_STG) от -65 oC до +150 oC.

Принцип работы

Какова схема включения компаратора lm339 и как работает? В основе работы каждого из 4 входящих в ее элементов лежит простейший операционный усилитель (ОУ), заточенный на функционирование в режиме переключателя с большой скоростью.

Разберемся, как работает такой «переключатель». Вариант одной из схем применения компаратора, для наглядности и понимания процесса, представлен на рисунке ниже. Как видно, у него есть два входа, обозначенные символами «+IN» и «-IN». На них подается разные по величине потенциалы, относительно «GND», которые устройство сравнивает и выдает сигнал на выход «Output». Питающее напряжение 12 В подано на контакты «V_CC» и «GND».

Если сравниваемое напряжение на «+IN» больше, чем на «-IN», относительно «Gnd», то на выходе «Output» появится положительный потенциал – «логическая единица». Через светодиод VD2 с ограничивающим резистором R1 на землю «GND» потечёт ток (I_OUT) питающего напряжения. VD2 при этом засветится, а VD1 будет выключен.

При изменении ситуации, когда сравниваемое напряжение на «-IN» будет больше, чем на «+IN», на выходе «Output» появится отрицательный потенциал — «логический ноль». Соответственно загорится светодиод VD1, а VD2 будет погашен.

По такому принципу работает, например — одноканальный отечественный 140уд7. Однако существуют компараторы, у которых на выходе нельзя сформировать «логическую единицу», т.е. получить положительный сигнал. Возможно только «ноль» или ничего. Именно такими устройствами, их также называют «с открытым коллектором», оснащен четырехканальный LM339.

Данная особенность объясняется наличием у компараторов микросхемы внутреннего транзистора Q8. Его коллектор является выводом «Output», а эмиттер подключен к «GND». Он открывается только при большем потенциале на «-IN», относительно «+IN». При отсутствии сигнала — закрыт. Структурная схема из datasheet на LM339 представлена на рисунке.

Контакт «-IN» обычно называют инвертирующим, а «+IN» неинвертирующим.

Аналоги

Аналогом LM339(N) считаются следующие устройства: KIA339 (KEC), HA17339A (Renesas), UPC339GR (NEC). Немного хуже по параметрам, но иногда подходят в качестве замены: китайская SDP339 (Shaoxing Devechip Microelectronics Co.) или узбекская К1401СА1 (ОАО «Фатон» г.Ташкент). Многие известные зарубежные компании выпускают её со стандартной маркировкой по лицензии TI.

Сборка индикатора звукового сигнала

Проверяем наличие и номиналы деталей.
Сопротивления: R1, R5 R8 – 1 кОм; R2 – 100 Ом; R3 – 10 кОм; R4 – 50 кОм, любой подстроечный; R6 – 2,2 кОм(560 Ом); R7 – 10 Ом; R9 – 20 кОм. Конденсаторы С1, С2 – 0,1 мкФ. Номиналы резисторов расшифровываем по цветовому коду. Смотри фото.

Цветовая кодировка сопротивлений

Для сборки схемы потребуется маломощный паяльник, флюс для пайки, припой и  бокорезы. Последовательность сборки может быть и другой.

1. Устанавливаем согласно номиналу резисторы на плату и припаиваем их, а также по ключу нарисованному на плате устанавливаем и припаиваем кроватку для микросхемы.
2. Аналогичным образом припаиваем переменный резистор, конденсаторы, гнезда подключения.
3. Светодиоды имеют полярные выводы. Длинный вывод светодиода всегда положительный. Смотрите фото. Формируем выводы, устанавливаем и припаиваем светодиоды с учетом будущего применения и установки платы в корпус.
4. Проверяем правильность сборки и пайки, при необходимости устраняем ошибки.
5. Вставляем микросхему в кроватку по ключу нарисованному на плате.
6. Подаем напряжение 12 Вольт от блока питания.

7. Подаем сигнал с телефонного выхода любого гаджета. Если все детали правильно установлены и исправны, то схема заработает. Смотрите видео. Уровень звукового сигнала на входе задается подстроечным резистором R4. Смотрите видео.

   Как собрать индикатор уровня входного сигнала на микросхеме LM3915

   Watch this video on YouTube

Размещение микросхемы LM3915 на кроватке весьма кстати. У микросхемы есть родственники LM3914 и LM3916 с линейной и растянутой шкалой. Микросхемы абсолютно идентичны по выводам. Поэтому на базе этой схемы можно легко собрать индикатор напряжения, мощности или индикатор контроля какого либо параметра.

Успехов и роста навыков в пайке.

Характеристики:

Драйвер светодиодов
Линейный или точечный режим отображения, который настраивается пользователем
Расширяемый дисплей до 100 раз
Внутренняя справочная информация напряжения от 1.2V до 12V
Работает с единственной поставкой меньше чем 3V
Выходной электрический ток от 2 мА до 30 мА
Никакого мультиплексного переключения или взаимодействие между выводами
Ввод противостоит ±35V без повреждения или ложных выводов
Светодиодные выводы драйвера текущие отрегулированный, открытые коллекторы
Выводы могут соединены с логикой при помощи интерфейса CMOS или ТТЛ
Внутренний делитель с 10 шагами является плавающим и может быть настроен на широкий диапазон напряжений

Печатная плата и детали сборки

• R1, R5 R8 – 1 кОм;
• R2 – 100 Ом;
• R3 – 10 кОм;
• R4 – 50 кОм, любой подстроечный;
• R6 – 560 Ом;
• R7 – 10 Ом;
• R9 – 20 кОм.

Конденсаторы С1, С2 – 0,1 мкФ. ИМС LM3915 рекомендуется запаивать не напрямую, а через специальную панельке для микросхемы. В нагрузке можно применить ультраяркие LED любого цвета свечения, вплоть до фиолетового. Но это уже личные эстетические предпочтения. Для отображения стереосигнала потребуются две одинаковые платы с независимыми входами. Более подробные данные о LM3915 можно найти в техническом описании здесь.

Работоспособность данного индикатора доказана на практике многими радиолюбительскими кружками и по-прежнему выпускается в виде наборов МастерКит.

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/I_LED, где I_LED – 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.

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.