Индикатор уровня сигнала на светодиодах – Светодиодный индикатор уровня звукового сигнала на LM3915

ИНДИКАТОРЫ УРОВНЯ ЗВУКА НА LED

Всем привет. Раньше собирал такие схемы на лампочках, а когда уже в более свободном доступе появились светодиоды, увлёкся светодиодными мигалками. Когда же появился интернет, вообще такое обилие схем хлынуло, но появилась большая проблема — спаяешь схему, а она или совсем не работает или работает но не так как нужно, и начинаешь потом эксперименты с нею проводить, добиваться нужного результата. Но за то за время что возишься со схемой узнаёшь много интересного, понимаешь какая деталь на что влияет, развиваешься в общем по полной. Здесь приводится несколько реально проверенных и 100% рабочих схем, которые смело можете делать.

Сборник схем LED индикаторов ЗЧ

Вот ещё несколько схем индикаторов уровня подогнанные под хорошее мигание от музыки

Вот такой ещё стробоскоп управляемый звуковым сигналом как-то делал, может ещё кому сгодится:

Вот такие два стробоскопчика делал, один типа полицейского, другой просто дискотечный.

Вот такой индикатор ещё паял.

И вот этот индикатор усиливал под мощную нагрузку.

А по поводу этого индикатора, тут светодиоды должны быть все одного цвета это обязательное условие, поскольку сама шкала пассивная.

Теперь вот интересная схемка, как-то появился у меня двухцветный светодиод, ну и решил его заставить красиво мигать под музыку — вот такая схемка вышла.

Далее хочу немного остановиться на работе индикатора на основе LM3915. С этой схемой управления что здесь, столбик реагирует на весь частотный диапазон мелодии.

Но даже такая специализированная схема индикатора как 3915 и то требует своей схемы управления, наиболее подходящая вот такая как в схеме, детали тоже подобраны по наилучшей работе. Поскольку у неё очень чувствительный вход, то добавлен делитель на входе сигнала. Добавлен резистор R7 для того что бы не светился первый светодиод. Но схема прекрасно преобразуется в простой активный частотный фильтр. Возьмём для примера вот этот рисунок, всё зависит от ёмкости входного конденсатора С1 и добавочного С5 который ставится между коллектором и общим проводом.

Таким образом можно сделать три частотных канала и уже применить всё это дело для ЦМУ, для начала можно спаять вот такой усилитель пред раскачки с регуляторами на каждый канал, и на выходы регуляторов (переменных резисторов) уже нагрузить ЛМ-ку с управляющими схемами, настроенными на свой частотный диапазон.

Ещё если кому нужно что бы индикатор работал чисто по ударники или иначе говоря инструмент задающий такт мелодии, для этих целей очень хорошо подходит вот такой вариант схемы управления.

И последнее, в обвязке микросхемы есть такой резистор R6 , через него подаётся общий плюс на светодиоды, его можно отсоединить от основного плюса и подключить к вот такой схемке прерывателя, тогда светодиоды в столбике не просто светиться будут но и в добавок мерцать, эффект прикольный, это я тоже делал.

Предыдущий сборник по цветомузыкам смотрите по ссылке. Автор: senya70

   Форум по LED

   Обсудить статью ИНДИКАТОРЫ УРОВНЯ ЗВУКА НА LED




radioskot.ru

Индикатор аудио сигнала, простая схема

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.
В итоге получаем универсальный индикатор, уверен, что найдете куда его применить.
Ну и естественно видео:

Автор; АКА КАСЬЯН

xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai

ПРОСТЕЙШИЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР ЗВУКА

   Однажды у друга в машине увидел светодиоды, мигающие в такт музыке. Загорелся желанием сделать подобное и себе. Для начала, украшу колонки в компьюте, а затем спаяю и машину. Друг не знал, как и что там стоит и мигает. Пришлось самому чего-то искать в интернете. Один человек очень помог в поисках и создании простой электросхемы. В схеме всего 3 детальки, которые можно приобрести почти везде: светодиод, подстроенный резистор, диод. Сама принципиальная электрическая схема выглядит следующим образом:


   Идикатор уровня получается в сборке очень лёгкий. Его сможет собрать даже человек с дрожащими и неопытными руками:) Резистор ставьте примерно от 1 до 22 килоом — этого будет достаточно. Диод ставил КД226. Данный выпрямительный диод любой, способный выдержать всю нагрузку, разумеется с некоторым запасом. Диоды VD3-VD6 кремниевые, с прямым падением напряжения 0,7…1 В и допустимым током не менее 300 мА.


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

   Однако при увеличении, следует помнить, что увеличивая их количество, увеличивается и потребляемая мощность всем индикатором, а чем больше уйдет на индикацию, тем меньше дойдет до колонки, следовательно, если переборщить с количеством уровней, могут появится провалы в звуке. 


   В общем получилась очень простая и интересная конструкция LED индикатора звука. Вместо тусклой темноты в комнате появились световые эффекты. 


   Пока что приклеил к корпусу сабвуфера, буду далее думать, куда прикрепить. Видео работы:
   Количество светодиодов ленте влияет на яркость, поэтому если у вас достаточно мощный УМЗЧ — можно подключить длинную разноцветную LED ленту. Автор статьи: Максим Шайков

   Форум по моддингу

   Обсудить статью ПРОСТЕЙШИЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР ЗВУКА




radioskot.ru

Светодиодный индикатор уровня сигнала, имитация лампы 6е5с

Magic Eye Tube 6E5C — схема простого LED индикатора уровня звукового сигнала.

Автор: Не буду я мудрствовать лукаво, а без лишних раздумий и затей приведу-ка выдержку из статьи Сергея Комарова в журнале «Радио» № 8 за 2010 г:

«Электронно-световые индикаторы появились в начале 30-х годов прошлого века в Германии. Они предназначались для индикации точной настройки АМ радиоприемника на радиостанцию. Второй целью, о которой в технической среде не принято было говорить, однако, она была главной в капиталистической экономике — было желание всколыхнуть рынок радиоприемников, представив новые аппараты, не только обеспечивающие прием радиостанций, но и оживленные красивым, и доселе невиданным устройством, шевелящимся в зависимости от уровня сигнала принимаемой радиостанции. Это в буквальном смысле оживляло радиоприемники.

Вариант этого индикатора, с одним изменяющимся сектором был выпущен и в США фирмой RCA и получил название 6E5. В СССР в середине 30-х годов на американском оборудовании начала производится радиолампа 6Е5, позже, получившая название 6Е5С. Именно этим индикатором оснащались все отечественные радиоприемники I и II класса.»

Вот такую вещь мы и воспроизведём на этой странице, а поскольку все предыдущие разработки были выполнены на полупроводниках, то не будем резко окунаться в мир высоких анодных напряжений, а сымитируем наш 6Е5С на светодиодах.

И коли уж плодотворная дебютная идея выдвинута, а она, по мнению античного Платона, поважнее любой материи, воплощение нашей задумки будет настолько простым и незатейливым, что я даже не стану отвлекать от дел и приглашать уважаемого Оппонента, прописавшегося где-то на очередном форуме.

Оппонент: А меня приглашать не надо, я никуда и не уходил.
Если бы все было так просто и красиво, китаёзы уже давно бы завалили рынок дешёвыми поделками. Очень сильно сомневаюсь в успехе подобного мероприятия.

Автор: Оставим это на совести наших китайских друзей. Успех любит смелых и наглых, не надо бояться быть первым, главное шибануть резко и неожиданно — кулаком в челюсть, ногой в пах.

А для того, чтобы понимать, что мы хотим получить в сухом остатке, начнём с демонстрации работы уже готового устройства.

На демонстрации видно, что очерёдность включения светодиодов — обратная, то есть количество горящих светодиодов обратно пропорционально уровню входного сигнала.
Желание сохранить диаметр индикатора близким к ламповому оригиналу наложило ограничение на количество светодиодов, у меня их поместилось 15 штук, а это означает, что количество каналов аналого-цифрового преобразователя будет ограничено 8-мью уровнями.


Рис.1

За основу индикатора было решено взять распространённый АЦП LM3914. Эти микросхемы способны управлять 10-тью светодиодами, что в нашем случае — более, чем достаточно.
Плохенькие с точки зрения крутизны преобразования компараторы, входящие в состав микросхемы, для нашего варианта скорее плюс, чем минус — этот недостаток поможет нам дать визуальную иллюзию «аналоговости» переключения уровней. Этот эффект мы усилим ещё больше, ограничив уровень сигналов, поступающих на вход компараторов, величиной в 1 вольт.

Теперь приведу схему устройства.

Рис.2

Приведённый индикатор уровня сигнала предназначен для работы совместно с усилителем низкой частоты, подключается к линейному входу и обладает чувствительностью 350мВ.

Используемая нами микросхема LM3914 обладает линейной характеристикой преобразования аудиосигнала, что для нашего случая не очень здорово.
Поскольку 8 уровней индикации — маловато для красивой визуализации музыкального материала с высоким динамическим диапазоном, мы этот самый диапазон сожмём, но не так радикально, как это делается в индикаторах с логарифмической характеристикой, а более нежно и аккуратно, будто груди белые, да высокие красной девице.
C этой целью в простой усилительный каскад с общим эмиттером на транзисторе Т1 введена цепочка R1, R3, D1, D2.

Изменением номинала резистора R1 можно в некоторых пределах регулировать чувствительность индикатора.

На транзисторе Т2 собран пиковый детектор входного сигнала, обеспечивающий нам обратную характеристику срабатывания компараторов.
При нулевом сигнале на входе устройства, выходное напряжение на эмиттере Т2 максимально и горят все светодиоды.
По мере увеличения входного сигнала, напряжение на эмиттере Т2 падает, что в соответствии с логикой работы LM3914 приводит к поочерёдному выключению светодиодов, вплоть до кромешной темноты при максимальном уровне — 350-400мВ. До этого доводить не стоит, увеличивайте номинал R1, чтобы хотя бы один светодиод оставался мерцающим для сохранения духовно-эстетического наследия вакуумного прототипа.

Настройка индикатора сводится к установке подстроечного резистора R9 в приграничное положение, при котором при отсутствии входного сигнала начинают светиться все светодиоды.

При отсутствии маниакального желания следовать оригинальному размеру лампового оригинала имеет смысл несколько увеличить диаметр индикатора. Это позволит нам повысить количество каналов аналого-цифрового преобразователя до 10-ти уровней, а также добавить несколько пар светодиодов, находящихся в постоянном свечении (ведь ламповый Magic Eye никогда полностью не раскрывается).
Результат налицо — значительное улучшение визуального восприятия работы светодиодного индикатора. Схема мало чем отличается от предыдущей.

Рис.3

В связи с увеличением количества каналов, степень компрессии входного сигнала уменьшена, а диапазон амплитуд входных сигналов, обрабатываемых АЦП — увеличен.

Продемонстрирую работу и этого индикатора.

Теперь всё! Работа устройства описана, принципиальная схема приведена, величины напряжения в контрольных точках указаны.

Оппонент: А неплохо получилось, весьма неплохо, очень даже похоже. Разделяю энтузиазм. Хочу собрать такой индикатор. Из чего сделан корпус?

Автор: О, как!
Пациент оживился и даже заговорил. Энтузиазм заразен, но быстро излечим. Хотя как знать…

Рис.4

В качестве внешнего кольца для первого индикатора хорошо пришёлся ободок от дверного глазка. Все лишнее от него было беспощадно отпилено, а на вакантное место приклеена трубка с внутренним диаметром около 24мм.
Прототипом для трубки послужила неприкосновенная частная собственность жены — пробка от какой-то косметической лабуды. Лестью, а также врождённой способностью быстро оценить ситуацию и предпринять наиболее правильный порядок дальнейших действий, пробка у жены была экспроприирована и прилажена к ободку на эпоксидный клей ЭДП Дзержинского производителя.

Вместо выброшенного за ненадобностью окуляра дверного глазка был вклеен пирог их 3-ёх слоёв тонкого пластика:
внешний — из дымчатого оргстекла от какой-то канцелярской приблуды,
средний — из прозрачной зелёной коробочки от CD диска,
внутренний — из квадратной матовой полиэтиленовой бутылки из-под растворителя.

Для второго индикатора в качестве внешнего ободка выступила накладка от круглого дверного фиксатора. Всё остальное было изготовлено по аналогии с предыдущим случаем из подручных средств, найденных в недрах домашнего хозяйства.

Вот теперь точно все!
Всем творческих побед, а для Оппонента вспомню старый анекдот:

— Доктор, я вылечусь?
— Да мне и самому интересно…

 

vpayaem.ru

Светодиодный индикатор уровня сигнала на KA2284 (AN6884)

Микросхемы позволяет управлять шкалой из 5 светодиодов, отображая на ней уровень звукового сигнала. Сигнал не обязательно должен быть звуковым. Но поскольку шкала в этой микросхеме логарифмическая, то она прекрасно подходит для индикации уровня звука.

В даташите авторы предлагают нам такую схему включения микросхемы AN6884:

Опрос: Изготавливали ли Вы что-нибудь своими руками? (Кол-во голосов: 585)

Да, много чего

Да, было разок

Нет, пока изучаю для того, чтобы изготовить

Нет, не собираюсь

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

Напряжение питания Vcc можно подавать в очень широком диапазоне – от 3 до 16 вольт. Мы в наших экспериментах ограничимся 9 вольтами от «Кроны». От напряжения питания зависит только величина сопротивления R, ограничивающего ток через светодиоды.

Резистор и конденсатор, подключенные к 7-й ноге играют роль времязадающей RC-цепочки. Изменяя номинал резистора, можно изменять скорость спадания светодиодной линейки. Если вместо 10 кОм поставить 2…3 кОм, столбик будет двигаться быстрее. Если заменить его на 30 кОм, столбик будет шевелиться намного медленнее. Оптимальным, на мой взгляд, является значение в 8…10 кОм.

Схему можно немного переделать. Вместо одного общего резистора R поставить пять отдельных на каждый светодиод. Так можно сделать яркость светодиодов более равномерной. Если используются светодиоды разных цветов, то можно подобрать подходящие резисторы для каждого типа светодиодов. Часто случается, что зелёные и синие светодиоды при одном и том же токе горят ярче, чем красные и жёлтые.

Расширяем индикаторы

Можно двинуться дальше и собрать нечто более сложное и впечатляющее. Например, индикатор, состоящий не из 5, а из 10 светодиодов. Существуют два способа это сделать, совместив две микросхемы AN6884.

Первый способ.

Совместим два индикатора так, чтобы светодиоды, подключенные к одной и к другой AN6884 чередовались. На рис.9 все нечётные светодиоды подключены к DA1, а все чётные – к DA2.

Допустим, мы соединим входы (8-е вводы) и пустим на них один и тот же сигнал. В этом случае микросхемы будут работать абсолютно синхронно и светодиоды будут включаться парами (HL1-HL2, HL3-HL4 и т.д.)

Нам же надо, чтобы они загорались по очереди – HL1, HL2, HL3, HL4 и т.д. Для этого мы при помощи резисторов R14 и R15 немного ослабляем уровень сигнала на входе одной из микросхем – DA1. Точной подстройкой резистора R14 добиваемся того, чтобы светодиод HL2 загорался после HL1, HL4 загорался после HL3. После подстройки резистор R14 нам больше не надо трогать. Далее общий входной уровень для двух микросхем задаём переменным резистором R13.

Получившийся индикатор более точно отображает уровень звука, чем индикатор на 5 светодиодах.
Важные условия: номиналы резисторов R11 и R12 и конденсаторов С1 и С2 должны быть равны, чтобы столбики нарастали и спадали с одинаковой скоростью.

Второй способ.

Поставим две шкалы «друг на друга». Светодиоды с 1-го по 5-й подключены к микросхеме DA1, светодиоды с 6-го по 10-й подключены к DA2.

На вход микросхемы DA2 нужно пустить сигнал, сильно ослабленный, по сравнению с сигналом на входе DA1. Это ослабление, как и в прежнем случае, задаётся резисторами R14 и R15. Подстройкой резистора R15 подбирается такой режим, при котором светодиод HL6 загорается сразу после светодиода HL5.

Такой индикатор будет отображать уровень громкости в более широком диапазоне, чем предыдущие версии.

Строим спектроанализатор

Развивая дальше эти схемы, можно собрать ещё более интересные устройства. Например, многоканальный спектроанализатор – светомузыкальное устройство с прыгающими световыми столбиками, где каждый столбик соответствует определённой полосе частот – от низких до высоких.

Для этого понадобится разместить несколько индикаторов и подключить к ним сигнал через полосовые фильтры, настроенные на различные частоты. К выходу операционного усилителя DA2.1 на рис.8 вместо фильтра низких частот на R14, C4, DA2.2 следует подключить параллельно несколько полосовых фильтров подобного вида:

К выходу каждого фильтра подключается индикатор на двух AN6884.
В таблице приведены значения ёмкостей и сопротивлений для разных полос 7-полосного спектроанализатора. Значения рассчитывались через программу Filter Wiz Pro.

Центральная частота100 Гц200 Гц500 Гц1 кГц2 кГц5 кГц10 кГц
Ширина полосы10 Гц20 Гц50 Гц100 Гц200 Гц500 Гц1 кГц
Ra390 Ом75 Ом91 Ом240 Ом72 Ом51 Ом24 Ом
Rb100 кОм82 кОм100 кОм100 кОм82 кОм91 кОм91 кОм
Ca330 нФ100 нФ33 нФ33 нФ10 нФ4,7 нФ330 нФ
Cb330 нФ1 мкФ330 нФ33 нФ100 нФ47 нФ330 нФ

Именно такую схему я собрал четыре года назад, когда ещё только осваивал электронику. На фотографии результат работы. Для сравнения размеров: рядом 17-дюймовый монитор.

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 — 20dB

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 выбирают следующие номиналы резисторов R1, R2:

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

Купить Светодиодный индикатор уровня сигнала на KA2284 (AN6884) за $

Поделитесь с друзьями статьей: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 4 чел.
Средний рейтинг: 4.8 из 5.

alielectronics.net

светодиодный индикатор уровня низкочастотного сигнала


Под катом обзор сабжа.

Радиоконструктор пришел в пакетике:

Детали:

Плата односторонняя, без металлизации, сделано качественно, паять легко, обозначения деталей и номиналы обозначены:


По фото видно, что плата отличается от платы, отображенной на лоте продавца — есть разъем J3

Инструкция и схема:

Схема в большом разрешении



Спаял. Вот что получилось:


За пайку не ругайте — 27 лет ничего на печатках не паял. Первый опыт.
Лишних деталей в комплекте нет.

Когда паял выяснились три непонятки.
1. Не понятно, зачем тут разъем-перемычка J3? В комплекте конструктора нет ни разъема, ни перемычки. При включении как-то непонятно работают только половина светодиодов (красные и ниже). Запаял (закоротил) контакты J3
2. Резистор R9. На распечатке указан 560 Ом. В наборе — 2.2 кОм. Я из старых запасов поставил резистор МЛТ, как указанно в схеме — 560 Ом. Подумал, что китайцы перепутали что-то. При включении постоянно горели два нижних желтых светодиода — D1,D2. Перепаял резистор — взял из набора резистор в 2.2 кОм — стало работать как нужно.

Изменение в схеме — правильный резистор

mysku.me

ИНДИКАТОР УРОВНЯ НА СВЕТОДИОДАХ | Техника и Программы

Я. СВОБОДА (ЧССР)

Контролировать уровень низкочастотного сигнала желательно на. любой стадии его обработки, однако особенно большое значение оперативный контроль уровня входного сигнала приобретает в аппаратуре магнитной записи. Дело в том, что при записи сигналов на магнитную ленту максимальный уровень записи выбирают компромиссным путем: с одной стороны, он не должен быть слишком мал, иначе сильно ухудшится отношение сигнал/шум канала записи-воспроизведения, а с другой стороны, если уровень чрезмерно велик, значительно возрастают гармонические искажения из-за перемодуляции ленты.

Любой индикатор уровня характеризуется двумя временными параметрами — временем интеграции и временем обратного, хода. От первого зависит, насколько правильно он будет отображать реальный уровень сигнала в данный момент времени. Естественно, чем меньше время интеграции индикатора, тем лучше он будет реагировать на мгновенные изменения уровня сигнала. Технической комиссией Международной организации по радиовещанию и телевидению (ОПРТ) для индикаторов уровня звукового сигнала в профессиональной аппаратуре рекомендовано время интеграции 5 мс при верности 80 %. Это означает5, что при подаче на вход индикатора импульса длительностью 5 мс измерительный прибор должен показать 90 % номинального отклонения, т. е. постоянного уровня.

Время обратного хода, наоборот, выбирают достаточно большим — 1,5—2 с, иначе невозможно будет следить за изменениями среднего уровня и, кроме того, мелькание стрелки: измерительного прибора быстро утомляет оператора.

Простейшим индикатором уровня может служить микроамперметр, на который подано выпрямленное звуковое напряжение. Такие индикаторы, как правило, не требуют дополнительного усилителя, относительно недороги и поэтому нашли широкое применение в промышленной электроакустической аппаратуре. Однако эти индикаторы обладают одним, но серьезным недостатком — инерционностью. Именно она делает их непригодными для контроля уровня низкочастотного сигнала в профессиональной и высококачественной любительской аппаратуре. Объясняется это тем, что реальная звуковая программа имеет ярко выраженный импульсный характер и стрелочный индикатор из-за инерционности подвижной системы не будет реагировать на кратковременные пики сигнала. При записи же на магнитную ленту даже такие кратко-, временные перегрузки приводят к значительному возрастанию гармонических искажений в канале записи—воспроизведения. Поэтому в последние годы многие зарубежные фирмы в дополнение к стрелочным индикаторам уровня записи стали встраивать в магнитофоны и индикаторы пиковых уровней так называемые .пиковые индикаторы.

В качестве отображающих элементов в этих индикаторах используют светодиоды, которые практически безынерционны.

В дальнейшем от стрелочных приборов отказались вообще, заменив шкалу индикатора дисплеем — набором светодиодов, загорание каждого из которых характеризует превышение определенного заранее установленного уровня. Индикаторы со светодиодами могут иметь любые временные параметры, определяемые только блоком управления, и работать в произвольном положении И при любом освещении.

Ниже описан несложный любительский индикатор уровня на светодиодах. По целому ряду соображений его удобно разделить на две части — измерительный усилитель и дешифратор уровня с дисплеем. Такая конструкция имеет определенные преимущества с точки зрения универсальности применения индикатора. Его отображающая часть может быть использована самостоятельно для измерения, например,

выходной мощности, а совместно с логарифмическим усилителем — для измерения уровней с большим динамическим диапазоном. При конструировании индикатора в любительских условиях удобнее разместить измерительный усилитель и дешифратор отдельно на двух печатных платах и следует налаживать их каждый по отдельности.

Рис. I. Схема измерительного усилителя индикатора.

Измерительный усилитель является важной частью любого индикатора уровня, так как его свойства обычно определяют характеристику шкалы стрелочного прибора или другого устройства индикации. Кроме того, выбирая коэффициент его усиления, можно откалибровать индикатор в соответствии с замыслом конструкто-

ра. Основными требованиями к измерительному усилителю являются низкий уровень собственных нелинейных искажений и низкое выходное сопротивление, от которого зависит постоянная времени зарядки интегрирующего конденсатора.

Схема измерительного усилителя изображена на рис. 1. Его усиление можно регулировать в пределах 26 дБ резистором R4 в цепи обратной связи. Наименьшее усиление составляет 20 дБ. Усилитель собран на кремниевых транзисторах с непосредственными связями между ними.

Ступень на транзисторе Т\ собрана по схеме с общим эмиттером. Транзистор. Т2 создает основное усиление и возбуждает двухтактную ступень, собранную на транзисторах Тъ и Т4. Оконечные транзисторы работают в режиме класса А. Ток покоя этих транзисторов устанавливают подборкой резистора R-j. Этот ток должен быть таким, чтобы при подключении нагрузки — пикового выпрямителя — не происходило смещения рабочей точки усилителя’. Оконечные транзисторы необходимо установить на теплоотвод. Симметрию усилителя — напряжение 13 В на эмиттерах транзисторов Т$, Т4 — устанавливают подборкой резистора ./?!.

Транзисторы Тъ и Т4 следует подобрать близкими по коэффициенту усиления с точностью не хуже 10 %. Подстроечный резистор R4 должен быть прецизионным, так как от стабильности его сопротивления зависит точность показаний индикатора. Входное сопротивление измерительного усилителя — не менее 50 кОм, неискаженное выходное напряжение — не менее 7 В, а потребляемый ток не превышает 30 мА.

Схема дешифратора индикатора изображена на рис. 2. Основным требованием к дешифратору является линейный перевод значения пере- .менного входного напряжения в постоянное. Входной сигнал с амплитудой 7 В поступает на двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения, на выходе которого включен интегрирующий конденсатор С2. Его зарядная цепь должна иметь постоянную времени во много раз меньшую, чем постоянная времени интеграции предписанного нормой. В данном случае постоянная времени зарядки зависит от внутреннего сопротивления измерительного усилителя и емкости этого конденсатора.

Постоянная времени разрядки зависит от емкости конденсатора, эквивалентного сопротивления разрядного резистора R2, входного сопротивления последующего усилителя и обратного сопротивления диодов выпрямителя. Эта постоянная времени должна быть такой, чтобы в течение 100 мс напряжение на конденсаторе С2 не изменялось более, чем на 10 %. Оптимальное значение постоянной времени разрядки 1 с. Конденсатор С* отделяет пиковый детектор от выхода измерительного усилителя.

За выпрямителем следует двухступенный усилитель постоянного тока на комплементарной паре транзисторов Τι и Т2. Светодиоды Д6 — Д\4 включены последовательно и питаются от источника тока на транзисторе Т$, который стабилизирует прямой ток через них. Этот ток определяет яркость свечения диодов. Смещение на базе транзистора Тъ задано, резисторами R6, R7, а ток через диоды определяется сопротивлением резистора Т?17 в цепи эмиттера. Параллельно каждому светодиоду подключен участок коллектор-эмиттер управляющего транзисто-. pa (Т4 — Т12). Если этот транзистор закрыт, то весь ток протекает через светодиод и заставляет его светиться. Если же на базы этих

транзисторов подать положительное напряжение, транзисторы будут один за другим открываться, шунтируя собой светодиоды, которые при этом гаснут.

При отсутствии сигнала на входе дешифратора на выходе усилителя постоянного тока (на эмиттере транзистора будет максимальное напряжение, при этом все шунтирующие транзисторы открыты. При поступлении на вход низкочастотного сигнала с достаточным уровнем постоянное напряжение на выходе усилителя постоянного тока уменьшается прямо пропорционально амплитуде этого сигнала. При этом транзисторы в цепочке Т4 — Т12 последовательно закрываются. Чем сильнее понижается напряжение на эмиттере транзистора Т2, тем большее число транзисторов цепочки закрывается, «уравновешивая» изменение’ этого напряжения. Диоды, оказавшиеся подключенными параллельно’ закрытым транзисторам, при этом начинают светиться.

Светодиод Д6 индицирует минимальный измеряемый уровень, аДи — максимальный. Таким образом, при подаче на вход дешифратора низкочастотного сигнала светится ряд светодиодов, и длина этого ряда соответствует мгновенному достигнутому в данный момент уровню.

Весь интервал индикации разделен на отдельные уровни (включая нулевой уровень) и в соответствии с конкретными требованиями может быть выбран либо таким: —15 дБ; —9,5 дБ; —6 дБ; —3,5 дБ; — 1,5 дБ; 0; +1,5 дБ; +12,5 дБ; +3,5 дБ, либо таким: —17 дБ; -11 дБ; -7,5 дБ; —5 дБ; —3 дБ; —1,5 дБ; 0; +1 дБ; +2 дБ.

Схема сетевого источника питания с простейшим стабилизатором и защитой от перегрузок изображена на рис. 3.

Сетевой трансформатор (на схеме не показан) должен .иметь на вторичной обмотке напряжение 21 В и обеспечивать ток нагрузки около 100 мА. Транзистор Т2 размещают на теплоотводе.

Индикатор уровня со светодиодами предназначен прежде всего для контроля уровня записи в магнитофоне и может быть выполнен как в виде отдельного устройства, так и для встраивания в уже существующий магнитофон. Поэтому, как и было сказано ранее, была выбрана конструкция, состоящая из двух отдельных одинаковых по размеру (7,5 х 7,5 см) печатных плат.

Плата измерительного усилителя может быть размещена в любом месте в ящике магнитофона и даже в стереофоническом варианте занимает объем не более 0,17 дм3. Усилитель дешифратора размещен на одной плате со светодиодным табло, причем в зависимости от места установки платы светодиоды могут быть установлены осями либо перпендикулярно, либо параллельно плате. Платы соединяют двумя проводниками питания и одним сигнальным, который в большинстве случаев можно не экранировать, так как наводимая помеха по уровню всегда значительно ниже чувствительности индикатора.

Чертеж печатной платы измерительного усилителя представлен на рис. 4, а дешифратора со светодиодным табло — на рис. 5. Источник питания смонтирован тоже на печатной плате (кроме сетевого трансформатора). Чертеж этой платы показан на рис. 6. Конденсатор Сх фильтра составлен из четырех конденсаторов емкостью по 500 мкФ.

Рис. 3. Схема источника питания.

Для налаживания и калибровки индикатора уровня потребуются следующие приборы: НЧ генератор, НЧ милливольтметр переменного напряжения, электронный вольтметр для измерения постоянного напряжения с входным сопротивлением не. менее 1. МОм, осциллоскоп и лабораторный блок питания, обеспечивающий напряжение 26 В при токе 100 мА.

После контроля исправности деталей и монтажа подключают к источнику питания измерительный усилитель через миллиамперметр на 100 мА. Если потребляемый ток не превышает 30 мА, то можно приступать к налаживанию измерительного усилителя. Прежде всего надо установить симметрию выходной ступени. Для этого к выходу усилителя подключают осциллоскоп, а на вход от генератора подают сигнал частотой 1 кГц.

Piic. 5. Чертеж печатной платы дешифратора:

Постепенно увеличивая напряжение, наблюдают за осциллограммой выходного напряжения: ограничение обеих полуволн должно быть симметричным. В противном случае симметричного ограничения добиваются подборкой резистора R^.

В заключение устанавливают необходимое усиление и. проверяют частотную характеристику, которая должна быть линейна с точностью ±1,5 дБ от 40 Гц до 16 кГц. Частотную характеристику снимают при выходном напряжении 5 В. Усиление при максимальном сопротивлении резистора R4 должно быть не менее десяти, тогда при уменьшении сопротивления до 0,1 максимального можно получить усиление, равное 100. При этом положении.движка резистора и снимают частотную характеристику усилителя.

Дешифратор налаживания практически не требует.» Следует только проверить его работоспособность при отсутствии входного сигнала. После подключения питания ни один светодиод не должен светиться, а потребляемый Дешифратором ток не должен превышать 30 )мА. На коллекторе транзистора Т4 должно быть такое же постоянное напряжение, как и на эмиттере Т2. На конденсаторе С2 напряжение должно быть равно 3 ± 0,5 В, а на эмиттере транзистора Тъ— 4 В.

Если режим по постоянному току не отличается от указанного, то можно приступить к калибровке индикатора в целом. Для этого платы индикатора электрически соединяют вместе и на его вход подают от звукового генератора напряжение частотой 1 кГц. Плавно увеличивают входное напряжение до момента загорания первого светодиода и измеряют при этом напряжение входного сигнала. Продолжая плавно увеличивать амплитуду входного сигнала, добиваются последовательного зажигания остальных светодиодов. Напряжение на входе при этом должно^бытъ на 19 дБ (или в 8,9 раза) больше, чем при первом измерении.

Теперь нужно установить необходимую чувствительность индикатора. Для этого на его вход подают напряжение, которое в нашем случае ·соответствует нулевому относительному уровню. Изменяя усиление, устанавливают такую чувствительность, чтобы включился светодиод, соответствующий этому уровню. Это должен быть шестой или седьмой диод от начала табло. Не меняя коэффициента передачи измерительного усилителя, снимают характеристику индикации, все время контролируя и записывая значения напряжения на входе индикатора в моменты включения каждого светодиода. Измеренные величины пересчитывают в децибелы относительно нулевого уровня и сраивают полученные результаты с требуемыми в зависимости от выбранного ряда уровней.

Некоторые неточности в разделении интервала индикации объясняются разбросом параметров светодиодов и шунтирующих транзисторов. Шкалу индикатора оцифровывают в децибелах. Если это покажется кому-то неудобным, можно откалибровать индикатор и в процентах.

Проконтролировать временные характеристики индикатора уровня (выпрямителя) без специальной аппаратуры нельзя. Однако с достаточной для радиолюбительских целей точностью это можно сделать с помощью самодельной измерительной ленты, на которой записывают импульсные сигналы частотой 5000 Гц и длительностью 10 мс.

Источник: Конструкций советских и чехословацких радиолюбителей: Сб. статей.—Кн. 2.—М.: Энергоиздат, 1981,— 1.92 с., ил. — (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1032).

nauchebe.net