Šeme logaritamskih indikatora nivoa signala. Indikator vršne izlazne snage. Kratak opis LM3915

Ovaj članak nastavlja seriju publikacija posvećenih MasterKit radio amaterskim setovima. Opisuje modul indikatora nivoa stereo signala za komplet “Pojačalo niske frekvencije” (“RH” N? 6.2000, N? 1 i N? 2.2001).

Predloženi indikator će "oživjeti" izgled amaterskog radio pojačala i učiniti njegovu upotrebu ugodnijom i atraktivnijom. Stereo indikator se sastoji od tri nezavisna bloka - dva univerzalna LED linearna indikatora i dvokanalnog logaritamskog ispravljača. Ova konstrukcija je omogućila da se dobije vrlo fleksibilan uređaj kako u funkcionalnosti tako iu vanjskom dizajnu. Slijedi opis pojedinačnih komponenti koje čine indikator, a također je prikazana opcija dizajna za stereo indikator.

Shematski dijagram. LED linearni indikator je univerzalni linearni indikator DC napon. Signal je prikazan LED skalom od 12 LED dioda. Razvijene su dvije opcije: sa LED diodama koje svijetle uzastopno u obliku kontinuirane kolone („svjetleći stupac“ NM5201) i sa jednom svjetlećom LED diodom koja se kreće duž linije („running point“ NM5301). Šematski dijagram indikatora "svetlećeg stuba" (NM 5201) prikazan je na slici 1. Takvi indikatori, napravljeni na kompaktnoj ploči, mogu se koristiti ne samo u pojačalu snage, već iu automobilskoj elektronici, instrumentaciji i kućanskih aparata. Kao osnova indikatora koristi se mikro krug UAA180 (domaći analog KR1003PP1). Izbor je bio zbog činjenice da je na osnovu ovog mikrokola moguće kreirati indikatore i tipa „svetleći stub“ i tipa „trčanje tačke“, uz obezbeđivanje njihove visoke efikasnosti. Osim toga, prisustvo domaći analog značajno smanjuje troškove uređaja, što je važno u našim uslovima. Donja granica ulaznog napona određena je nivoom na pinu 16 mikrokola (u ovom slučaju je jednak 0). Gornja granica ulaznog napona je postavljena potenciometrom R2 i može varirati unutar +1...+5 V. Pin 2 je namijenjen za podešavanje svjetline LED dioda. Kada je ovaj pin spojen na zajedničku žicu, sve LED diode se gase, a kada se spoje na izvor napajanja preko graničnog otpornika od 100 kOhm, svjetlina se približno udvostručuje, što vam omogućava da koristite ovaj način rada kao dodatnu indikaciju, na primjer, preopterećenje .

Tehničke karakteristike indikatora.
Napon napajanja................................................ ...9 -18 V
Trenutna potrošnja, ne više ................................................. 30 mA
Nazivni opseg ulaznog napona.....0 - 4 V
Struja kroz LED diode (pin 5 slobodan).............5 - 6 mA
Veličina štampana ploča................................................75x25 mm

Dizajn. Izgled sklopljeni modul je prikazan na sl. 2, a štampana ploča i raspored elemenata prikazani su na sl. 3 i sl. 4. Instalacija se vrši na dasci od folije od stakloplastike. Ispod otpornika za podešavanje nalazi se dodatna rupa koja omogućava podešavanje sa bilo koje strane ploče. Dizajn ploče omogućava mogućnost montaže skraćene verzije indikatora sa 8 LED dioda: samo izrežite ploču duž isprekidane linije i koristite dodatnu rupu za montažu za montažu. Možete koristiti LED diode bilo koje željene boje, ovisno o funkcionalnom i stilskom dizajnu. Dizajn osigurava da LED diode, kada se montiraju, leže na ravnoj vanjskoj ivici ploče, što osigurava njihovu ravnomjernu ugradnju bez upotrebe dodatnih elemenata za pričvršćivanje i izravnavanje. Ako je potrebno, možete ih dodatno pričvrstiti za ploču nekom vrstom ljepila. Na indikatorskoj ploči nema visokih komponenti, što omogućava postavljanje indikatora jedan na drugi sa minimalnim razmakom, na primjer, za kreiranje displeja za analizatore spektra.

Logaritamski ispravljač.
Shematski dijagram. Logaritamski ispravljač je napravljen (slika 5) na bazi mikrokola KR157DA1, koji je dvokanalni punotalasni ispravljač. Mikrokolo pretvara naizmjenični napon doveden na njegov ulazni pin 2(6) u D.C. izvor struje koji teče iz kontakta 13(9), sa vrijednošću proporcionalnom srednjoj vrijednosti AC napon. Ako je potreban naponski izlaz, tada se pin 13(9) uzemljuje, a signal se uklanja sa pina 12(10) - izlaz emiterskog sljedbenika instaliranog nakon unutrašnjeg otpornika opterećenja izvora struje. Kondenzator C5 (C6) je spojen na pin 12(10), koji zajedno sa unutrašnjim ograničavajućim otpornikom i otpornicima R15, R16 (R17, R18) daje dinamičke karakteristike (vremenske konstante uspona i pada) potrebne za standardni VU mjerač. . Izlazni djelitelj na otpornicima R15, R16 (R17, R18) je neophodan za usklađivanje nivoa ispravljača i linearnog indikatora. U standardnom spojnom kolu, linearni ispravljač daje indikaciju nivoa signala u rasponu od nešto više od 20 dB, što očito nije dovoljno za visokokvalitetno pojačalo. Iz tog razloga je u kolo uvedeno logaritamsko kolo na elementima R8, R9, (R7, RIO), Rll, R12, R13 i VT1, VT2 (VT3, VT4). Obezbeđuje nelinearno opterećenje za unutrašnje ispravljene izvore struje, podižući pojačanje na +20 dB na malim signalima i ostavljajući ga nepromenjenim na velikim signalima. Razdjelnik na otpornicima R11-R13 postavlja tačke pregiba logaritamske krive. Upotreba zajedničkog razdjelnika jamči identične karakteristike kanala, a korištenje tranzistora umjesto dioda osigurava odsustvo njihovog međusobnog utjecaja. Kao rezultat korištenja logaritamskog sklopa, bilo je moguće proširiti raspon indikacije na više od 40 dB. U ovoj shemi, radio amateri mogu lako eksperimentirati sa logaritmskom shemom i procijeniti njenu efikasnost. Da biste onemogućili logaritamsko kolo i prebacili detektor u linearni režim, samo preskočite otpornik R8 (R7). Otpornici R1 i R2 regulišu osetljivost ispravljača, što omogućava da se uređaj koristi sa raznih izvora zvučni signali. Za korištenje ispravljača na linearnom izlazu pojačala (250 mV), potrebni su otpornici nominalne vrijednosti od 10 kOhm, a za povezivanje na snažan izlaz pojačala njihova vrijednost će se morati povećati na nekoliko stotina kOhma. Bolje je eksperimentalno odrediti tačnu vrijednost.

Tech. karakteristike logaritamskog ispravljača.
Napon napajanja ................................6...20V
Struja potrošnje ................................................................ .....5 mA
Nominalni nivo ulaznog signala*.........250 mV
Nivo izlaznog signala.................................0...4 V
Raspon prikazanih signala, ne manji......40 dB
Veličina PCB-a...................................75x25 mm.
*Na Rl, R2 = YukOhm.

Dizajn. Izgled modula instaliranog iznad linearnih pokazivača prikazan je na poklopcu magazina i sl. Instalacija se vrši na dasku od folijske stakloplastike (sl. 6, 7). Dimenzije ploče, montažne rupe i lokacije pinova su u skladu sa linearnim indikatorskim modulima NM 5201 i NM 5301. Da bi se osigurale kompaktne dimenzije modula, fiksni otpornici na ploči su postavljeni okomito.

Da biste sastavili stereo indikator za amatersko radio pojačalo na osnovu opisanih modula, dovoljno je spojiti dva linearna indikatora i ispravljač pomoću vijaka sa čaurama, kao što je prikazano na slici 8. Zatim morate spojiti njihove izlaze snage, a izlaze ispravljača na ulaze odgovarajućih indikatora. Prikazana opcija dizajna nije jedina. Zahvaljujući podjeli stereo indikatora na module, možete odabrati opciju instaliranja indikatora, na primjer, u red jedan za drugim ili brojač.
Postavljanje stereo indikatora. Nakon montaže potrebna je samo operacija kalibracije: primjenom naponskog signala iz generatora zvuka na ulaze sa signalom nominalnog nivoa, otpornik R2 se koristi za „upaljenje“ desete LED diode.

Zdravo, prijatelji!

U nastavku članaka o pojačalima, mislim da će dobro doći i sklop logaritamskog indikatora nivoa signala. Ovaj uređaj Na osnovu mikrokola LM3915 u količini od dva komada (svako mikrokolo radi na svom kanalu), možete vidjeti detaljne informacije o mikrokrugu, preporučeni napon napajanja je 12V. LM358 čip djeluje kao predpojačalo. Detaljne informacije o čipu.

Umjesto LM3915, možete koristiti sljedeća slična mikrokola: LM3914 i LM3916. Vrijedno je uzeti u obzir da je šakalski čip 3914 linearan, LED diode svijetle u koracima od 3 dB, a koraci 3915 i 3916 su logaritamski.

Umjesto LM358, možete koristiti sljedeća slična mikro kola: NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.

Prednosti ovog uređaja

• Jednostavan za proizvodnju
• Pouzdanost

Nedostaci

• Visoka cijena mikrokola. Ovaj nedostatak se otklanja kupovinom radio komponenti u Kini.

Krug indikatora nivoa stereo signala

Ploča indikatora nivoa signala

Spisak radio komponenti

Mikrokrugovi. Za ugradnju mikrokola na ploču, preporučujem kupovinu dodatne DIP18 utičnice i ugradnju mikrokola u utičnicu posljednje. Kako bi se smanjila vjerojatnost kvara mikro kruga zbog statičkog elektriciteta kada je instaliran na ploči.

• LM358 — 1 kom
• LM3915 - 2 kom.

Otpornici

• trim otpornik RV1 i RV2 - 100 kOhm - 2 kom.
• R1, R2 - 22kOhm -2kom
• R5, R6 - 220 kOhm - 2 kom
• R3, R4 - 1kOhm - 2 kom
• R7, R8 - 47kOhm -2 kom
• R9, R11 - 1.3kOhm -2kom
• R10, R12 -3.6kOhm - 2 kom.

Kondenzatori

• 1,0 mF - 4 kom
• elektrolitski kondenzator 100mF x 32V - 1 kom

• 1N4148 - 4 kom.
• LED diode - 10 kom. Odabrano po ukusu sa naponom napajanja od 3V. Preporučujemo da odaberete posljednje dvije LED diode u drugoj boji.

Ako imate bilo kakvih pitanja u vezi sa ovim člankom, pišite administratoru stranice.

Kada sam pravio svoje pojačalo, čvrsto sam odlučio da napravim 8-10 ćelijski LED indikator izlazne snage za svaki kanal (4 kanala). Postoji mnogo shema takvih indikatora, samo trebate odabrati prema svojim parametrima. Trenutno je izbor čipova na kojima možete sastaviti ULF indikator izlazne snage vrlo velik, na primjer: KA2283, LB1412, LM3915, itd. Što može biti jednostavnije od kupovine takvog čipa i sklapanja kruga indikatora) Jedno vrijeme sam krenuo malo drugačijim putem...

Predgovor

Da bih napravio indikatore izlazne snage za moj ULF, izabrao sam tranzistorski krug. Možda ćete pitati: zašto ne na mikro krugovima? - Pokušaću da objasnim prednosti i nedostatke.

Jedna od prednosti je to što sklapanjem na tranzistorima možete ispraviti grešku u krugu indikatora uz maksimalnu fleksibilnost prema parametrima koji su vam potrebni, postaviti željeni raspon prikaza i glatkoću odziva po želji, broj indikacionih ćelija - najmanje sto, sve dok imate dovoljno strpljenja da ih prilagodite.

Također možete koristiti bilo koji napon napajanja (u okviru razumnog), vrlo je teško spaliti takav krug, a ako jedna ćelija pokvari, možete brzo sve popraviti. Od minusa, želio bih napomenuti da ćete morati provesti dosta vremena prilagođavajući ovaj krug svojim ukusima. Na vama je da li ćete to raditi na mikrokolu ili tranzistorima, na osnovu vaših mogućnosti i potreba.

Sastavljamo indikatore izlazne snage koristeći najčešće i jeftine tranzistore KT315. Mislim da je svaki radio-amater barem jednom u životu naišao na ove minijaturne radio komponente u boji;

Rice. 1. Tranzistori KT315, KT361

Skala mog ULF-a će biti logaritamska, na osnovu činjenice da je maksimum izlazna snaga bit će oko 100 vati. Ako napravite linearnu, onda pri 5 W ništa neće ni svijetliti, ili ćete morati napraviti skalu od 100 ćelija. Za snažne ULF-ove potrebno je da postoji logaritamski odnos između izlazne snage pojačala i broja svijetlećih ćelija.

Shematski dijagram

Kolo je nečuveno jednostavno i sastoji se od identičnih ćelija, od kojih je svaka konfigurisana da pokaže željeni nivo napona na ULF izlazu. Evo dijagrama za 5 indikacionih ćelija:

Rice. 2. Šema strujnog kruga ULF indikatora izlazne snage pomoću KT315 tranzistora i LED dioda

Iznad je kolo za 5 ćelija prikaza kloniranjem ćelija možete dobiti kolo za 10 ćelija, što je upravo ono što sam sastavio za svoj ULF:

Rice. 3. Dijagram ULF indikatora izlazne snage za 10 ćelija (kliknite za povećanje)

Ocjene dijelova u ovom krugu su dizajnirane za napon napajanja od oko 12 volti, ne računajući Rx otpornike - koje je potrebno odabrati.

Reći ću vam kako sklop radi, sve je vrlo jednostavno: signal s izlaza niskofrekventnog pojačala ide na otpornik Rin, nakon čega prekidamo poluval s diodom D6, a zatim primjenjujemo konstantan napon na ulaz svake ćelije. Indikatorska ćelija je uređaj s ključem praga koji pali LED kada se dostigne određeni nivo na ulazu.

Kondenzator C1 je potreban kako bi se, čak i uz vrlo veliku amplitudu signala, održavalo glatko isključivanje ćelija, a kondenzator C2 odgađa paljenje posljednje LED diode na određeni djelić sekunde kako bi pokazao da je maksimalni nivo signala - vrhunac - dostignut. Prva LED dioda označava početak skale i stoga stalno svijetli.

Dijelovi i montaža

Sada o radio komponentama: odaberite kondenzatore C1 i C2 po svom ukusu, uzeo sam svaki 22 μF na 63 V (ne preporučujem da ga uzimate za niži napon za ULF sa izlazom od 100 W), otpornici su svi MLT -0,25 ili 0,125. Svi tranzistori su KT315, po mogućnosti sa slovom B. LED diode su sve koje možete nabaviti.

Rice. 4. Štampana ploča za ULF indikator izlazne snage za 10 ćelija (kliknite za povećanje)

Rice. 5. Položaj komponenti na štampanoj ploči ULF indikatora izlazne snage

Nisam označio sve komponente na štampanoj ploči jer su ćelije identične i možete bez mnogo truda shvatiti šta i gdje lemiti.

Kao rezultat mog rada, dobijena su četiri minijaturna šala:

Rice. 6. Gotova 4 kanala indikacije za ULF sa snagom od 100 W po kanalu.

Postavke

Prvo, prilagodimo svjetlinu LED dioda. Određujemo koji otpor otpornika trebamo da postignemo željenu svjetlinu LED dioda. Povezujemo promjenjivi otpornik od 1-6 kOhm serijski na LED i napajamo ovaj lanac napajanja naponom iz kojeg će se napajati cijeli krug, za mene - 12V.

Uvijamo varijablu i postižemo samouvjeren i lijep sjaj. Isključujemo sve i mjerimo otpor varijable testerom, evo vrijednosti za R19, R2, R4, R6, R8... Ova metoda je eksperimentalna, u priručniku možete pogledati i maksimum naprijed struju LED diode i izračunajte otpor koristeći Ohmov zakon.

Najduža i najvažnija faza podešavanja je postavljanje pragova indikacije za svaku ćeliju! Svaku ćeliju ćemo konfigurirati odabirom Rx otpora za nju. Pošto ću imati 4 takva kola od po 10 ćelija, prvo ćemo debugovati ovo kolo za jedan kanal, i biće vrlo lako konfigurisati druge na osnovu njega, koristeći potonje kao standard.

Umjesto Rx u prvu ćeliju, stavljamo promjenjivi otpornik od 68-33k na mjesto i povezujemo strukturu sa pojačalom (po mogućnosti na neko stacionarno, fabričko sa svojom skalom), stavljamo napon na kolo i uključujemo muziku tako da se može čuti, ali pri maloj jačini zvuka. Koristeći promjenjivi otpornik postižemo prelijepo namigivanje LED diode, nakon toga isključujemo strujno kolo i mjerimo otpor promjenljive, umjesto toga lemimo konstantni otpornik Rx u prvu ćeliju.

Sada idemo na posljednju ćeliju i radimo istu stvar samo tako što ćemo pojačalo dovesti do maksimuma.

Pažnja!!! Ako imate vrlo "prijateljske" susjede, onda ne možete koristiti sisteme zvučnika, već se snađite sa povezanim sistem zvučnika otpornik od 4-8 oma, iako zadovoljstvo od postavljanja neće biti isto))

Mi postižemo varijabilni otpornik pouzdan LED sjaj u posljednjoj ćeliji. Sve ostale ćelije, osim prve i posljednje (mi smo ih već konfigurirali), konfigurirate kako želite, na oko, dok označavate vrijednost snage za svaku ćeliju na indikatoru pojačala. Postavljanje i kalibracija vage ovisi o vama)

Nakon što ste debagirali krug za jedan kanal (10 ćelija) i zalemili drugi, također ćete morati odabrati otpornike, jer svaki tranzistor ima svoje pojačanje. Ali više vam ne treba nikakvo pojačalo i susjedi će dobiti mali timeout - jednostavno zalemimo ulaze dva kola i napon napajanja tamo, na primjer iz izvora napajanja, i biramo Rx otpore da postignemo simetriju u sjaju indikatorske ćelije.

Zaključak

To je sve što sam želio da vam kažem o pravljenju ULF indikatora izlazne snage koristeći LED diode i jeftine KT315 tranzistore. Napišite svoja mišljenja i napomene u komentarima...

UPD: Yuri Glushnev je poslao svoju štampanu ploču u SprintLayout formatu - Download.

detalji:


Ploča je jednostrana, bez metalizacije, kvalitetno izrađena, laka za lemljenje, naznačene su oznake dijelova i ocjene:




Na fotografiji se vidi da se ploča razlikuje od ploče prikazane na prodavčevom placu - postoji J3 konektor

Upute i dijagram:

Dijagram visoke rezolucije

Kada sam lemio, tri nesporazuma su postala jasna.
1. Nije jasno zašto postoji džamper konektor J3? Komplet ne sadrži ni konektor ni kratkospojnik. Kada je uključen, nekako neshvatljivo radi samo polovina LED dioda (crvena i ispod). Zalemljeni (kratko spojeni) kontakti J3
2. Otpornik R9. Ispis pokazuje 560 oma. Set sadrži 2,2 kOhm. Ugradio sam MLT otpornik iz starih izvora, kao što je prikazano na dijagramu - 560 Ohma. Mislio sam da su Kinezi nešto pomešali. Kada su uključene, dvije donje žute LED diode - D1, D2 - bile su stalno uključene. Prelemio sam otpornik - uzeo otpornik od 2,2 kOhm iz kompleta - i počeo je raditi kako treba.

Promjena u krugu - ispravan otpornik

Napajanje za krug je 9-12 volti. Napajao sam 12 V za napajanje. Sve radi dobro. Koristeći trimer otpornik, možete postaviti maksimalni prikazani nivo signala. Minimalni nivo ako se na uređaj primijeni signal od 1,9 V:




Otuda zaključak - sa standardnim naponom napajanja od 9-12 Volti, bolje je indikator spojiti na ULF izlaze, a ne nakon pretpojačala ili na ULF ulaz nakon kontrole glasnoće.

Skala LED luminiscencije je logaritamska. Ne može se koristiti kao indikator slabe baterije. Ako spojite izlaz za slušalice mobilnog telefona pri maksimalnoj jačini zvuka na ulaz, tada svijetli maksimalno 6 žutih LED dioda.

Zatim sam odlučio eksperimentirati sa smanjenjem napona napajanja. Zaključak - što je niži napon napajanja, to je uređaj osjetljiviji. Radio je normalno od 5 V - crvene LED diode u ovom slučaju su također svijetlile sa mobilnog telefona. Ako smanjite napon na 3 volta, LED diode svijetle slabo, ali ne trepću. Očigledno je ovo granica. Tako da ga ne bih napajao sa napona manjeg od 5 volti.

Zaključak: jednostavan, zanimljiv dizajn radija. Možete ga opremiti nekim domaćim ULF-om. Nedostaci - nezgodna montaža ploče - samo jedna rupa za montažu. Naknada (zbog utičnice i mikrokola) je prilično visoka. Ako postavite dvije ploče paralelno, razmak između LED dioda oba kanala bit će prilično velik.