Logaritmilise signaali taseme indikaatorite skeemid. Maksimaalse väljundvõimsuse indikaator. LM3915 lühikirjeldus

See artikkel jätkab MasterKiti raadioamatöörkomplektidele pühendatud väljaannete seeriat. See kirjeldab stereosignaali taseme indikaatori moodulit komplekti “Low Frequency Amplifier” jaoks (“РХ” N? 6.2000, N? 1 ja N? 2.2001).

Kavandatud indikaator taaselustab amatöörraadiovõimsusvõimendi välimuse ning muudab selle kasutamise mugavamaks ja atraktiivsemaks. Stereoindikaator koosneb kolmest sõltumatust plokist - kahest universaalsest LED lineaarsest indikaatorist ja kahe kanaliga logaritmilisest alaldist. Selline konstruktsioon võimaldas saada väga paindlikku seadet nii funktsionaalsuse kui ka välise disaini poolest. Järgnevalt kirjeldatakse indikaatorit moodustavaid üksikuid komponente ning kuvatakse ka stereoindikaatori kujundusvõimalus.

Skemaatiline diagramm. LED lineaarne indikaator on universaalne lineaarne indikaator DC pinge. Signaali näitab 12 LED-ist koosnev LED-skaala. Välja on töötatud kaks võimalust: LED-idega, mis süttivad järjestikku pideva kolonni kujul (“helendav kolonn” NM5201) ja ühe valgusdioodiga, mis liigub mööda joont (“jooksev punkt” NM5301). Näidiku “Hendav sammas” (NM 5201) skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1. Selliseid kompaktplaadil valmistatud indikaatoreid saab kasutada mitte ainult võimsusvõimendis, vaid ka autoelektroonikas, mõõteriistades ja kodumasinad. Indikaatori aluseks on mikrolülitus UAA180 (KR1003PP1 kodumaine analoog). Valik tulenes asjaolust, et selle mikroskeemi põhjal on võimalik luua nii “helendav samba” kui ka “jooksva punkti” tüüpi indikaatoreid, tagades samas nende kõrge efektiivsuse. Lisaks kohalolek kodumaine analoog vähendab oluliselt seadme maksumust, mis on meie tingimustes oluline. Sisendpinge alumine piir määratakse mikrolülituse tihvti 16 tasemega (antud juhul on see 0). Sisendpinge ülempiir seatakse potentsiomeetriga R2 ja see võib varieeruda vahemikus +1...+5 V. Pin 2 on mõeldud LED-ide heleduse reguleerimiseks. Kui see tihv on ühendatud ühise juhtmega, kustuvad kõik LED-id ja 100 kOhm piirava takisti kaudu toiteallikaga ühendamisel heledus ligikaudu kahekordistub, mis võimaldab teil seda režiimi kasutada lisanäitajana, näiteks ülekoormuse korral. .

Indikaatori tehnilised omadused.
Toitepinge................................................ ...9 -18 V
Praegune tarbimine, mitte enam................................................ 30 mA
Sisendpinge nimipinge vahemik.....0 - 4 V
Vool läbi LED-ide (kontakt 5 vaba).............5 - 6 mA
Suurus trükkplaat..............................................75x25 mm

Disain. Välimus kokkupandud moodul on näidatud joonisel 2 ning trükkplaat ja elementide paigutus on näidatud joonistel 3 ja 4. Paigaldus on tehtud fooliumklaaskiust tahvlile. Reguleerimistakisti all on lisaauk, mis võimaldab seda reguleerida igalt poolt plaati. Tahvli disain võimaldab kokku panna indikaatori lühendatud versiooni 8 LED-iga: lihtsalt lõigake plaat mööda punktiirjoont ja kasutage paigaldamiseks täiendavat kinnitusava. Sõltuvalt funktsionaalsest ja stiililisest disainist saate kasutada mis tahes soovitud värvi LED-e. Disain tagab, et LED-id asetsevad paigaldamisel plaadi sirgel välisserval, see tagab nende ühtlase paigaldamise ilma täiendavaid kinnitus- ja tasanduselemente kasutamata. Vajadusel saab need täiendavalt mingi liimiga plaadi külge kinnitada. Indikaatorplaadil puuduvad kõrged komponendid, mistõttu on võimalik minimaalse vahega indikaatoreid üksteise peale monteerida, näiteks luua spektrianalüsaatoritele kuvapaneele.

Logaritmiline alaldi.
Skemaatiline diagramm. Logaritmiline alaldi on valmistatud (joonis 5) mikroskeemi KR157DA1 baasil, mis on kahe kanaliga täislaine alaldi. Mikroskeem teisendab oma sisenditihvtile 2(6) antud vahelduvpinge pingeks D.C. vooluallikas, mis voolab kontaktilt 13(9), mille väärtus on võrdeline keskmise väärtusega Vahelduvpinge. Kui on vaja pingeväljundit, siis kontakt 13(9) on maandatud ja signaal eemaldatakse kontaktilt 12(10) - vooluallika sisemise koormustakisti järel paigaldatud emitteri järgija väljundist. Kondensaator C5 (C6) on ühendatud kontaktiga 12(10), mis koos sisemise piirava takisti ja takistitega R15, R16 (R17, R18) tagab standardse VU-mõõturi jaoks vajalikud dünaamilised omadused (tõusu- ja langusajakonstandid). . Takistite R15, R16 (R17, R18) väljundjaotur on vajalik alaldi ja lineaarnäidiku tasemete sobitamiseks. Tavalises ühenduslülituses annab lineaaralaldi signaali taseme näidu vahemikus veidi üle 20 dB, millest kvaliteetse võimendi jaoks ilmselgelt ei piisa. Sel põhjusel viidi ahelasse elementidel R8, R9, (R7, RIO), Rll, R12, R13 ja VT1, VT2 (VT3, VT4) logaritmi ahel. See annab sisemistele alaldatud vooluallikatele mittelineaarse koormuse, tõstes võimenduse +20 dB-ni väikeste signaalide puhul ja jättes selle muutumatuks suurte signaalide puhul. Takistite R11-R13 jagaja määrab logaritmikõvera pöördepunktid. Ühise jagaja kasutamine tagab kanalite identsed omadused ja transistoride kasutamine dioodide asemel tagab nende vastastikuse mõju puudumise. Logaritmahela kasutamise tulemusena oli võimalik näiduvahemikku laiendada üle 40 dB. Selles skeemis saavad raadioamatöörid logaritmiskeemiga hõlpsalt katsetada ja selle tõhusust hinnata. Logaritmi vooluringi keelamiseks ja detektori lineaarsesse režiimi lülitamiseks lihtsalt hüppa takisti R8 (R7). Takistid R1 ja R2 reguleerivad alaldi tundlikkust, mis võimaldab seadet kasutada koos erinevatest allikatest helisignaalid. Alaldi kasutamiseks võimendi lineaarsel väljundil (250 mV) on vaja takisteid nimiväärtusega 10 kOhm ja võimendi võimsa väljundiga ühendamiseks tuleb nende väärtust suurendada mitmesaja kOhmini. Täpne väärtus on parem määrata katseliselt.

Tehn. logaritmilise alaldi omadused.
Toitepinge........................................6...20V
Tarbevool................................................ .....5 mA
Sisendsignaali nimitase*.........250 mV
Väljundsignaali tase................................0...4 V
Kuvatavate signaalide vahemik, mitte vähem......40 dB
PCB suurus..................................75x25 mm.
*Rl juures R2 = YukOhm.

Disain. Lineaarsete indikaatorite kohale paigaldatud mooduli välimus on näidatud ajakirja kaanel ja joonisel fig. Paigaldamine toimub fooliumklaaskiust tahvlile (joon. 6, 7). Plaadi mõõtmed, kinnitusavad ja tihvtide asukohad vastavad lineaarsete indikaatorite moodulitele NM 5201 ja NM 5301. Mooduli kompaktsete mõõtmete tagamiseks on plaadile paigaldatud fikseeritud takistid vertikaalselt.

Amatöörraadiovõimendi stereoindikaatori kokkupanemiseks kirjeldatud moodulite põhjal piisab, kui ühendada kaks lineaarset indikaatorit ja alaldi puksidega kruvide abil, nagu on näidatud joonisel 8. Seejärel peate ühendama nende toiteväljundid ja alaldi väljundid vastavate indikaatorite sisenditega. Kuvatud disainivalik pole ainus. Tänu stereoindikaatori jagamisele mooduliteks saate valida indikaatorite paigaldamise võimaluse näiteks järjestikku või loendurisse.
Stereoindikaatori seadistamine. Pärast kokkupanekut on vaja ainult kalibreerimisoperatsiooni: rakendades heligeneraatorist pingesignaali nimitaseme signaaliga sisenditesse, kasutatakse takistit R2 kümnenda LED-i "süütamiseks".

Tere, sõbrad!

Võimenditeemaliste artiklite jätkuks arvan, et kasuks tuleb ka logaritmilise signaalitaseme indikaatori skeem. See seade LM3915 mikroskeemi põhjal kahes tükis (iga mikroskeem töötab oma kanalil) näete mikroskeemi kohta üksikasjalikku teavet, soovitatav toitepinge on 12 V. LM358 kiip toimib eelvõimendusena. Üksikasjalik teave kiibi kohta.

LM3915 asemel saate kasutada järgmisi sarnaseid mikroskeeme: LM3914 ja LM3916. Tasub arvestada, et šaakali kiip 3914 on lineaarne, LED-id süttivad sammuga 3 dB ning sammud 3915 ja 3916 on logaritmilised.

LM358 asemel saate kasutada järgmisi sarnaseid mikroskeeme: NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.

Selle seadme eelised

• Lihtne valmistada
• Töökindlus

Puudused

• Mikrolülituse kõrge hind. See puudus kõrvaldatakse raadiokomponentide ostmisega Hiinast.

Stereosignaali taseme indikaatori ahel

Signaalitaseme indikaatori trükkplaat

Raadiokomponentide loend

Mikroskeemid. Mikroskeemide paigaldamiseks plaadile soovitan osta lisaks DIP18 pesa ja paigaldada mikroskeemid pesasse viimasena. Et vähendada mikrolülituse rikke tõenäosust staatilise elektri tõttu, kui see on plaadile paigaldatud.

• LM358 - 1 tk
• LM3915 - 2 tk.

Takistid

• trimmitakisti RV1 ja RV2 - 100 kOhm - 2 tk.
• R1, R2 - 22kOhm -2tk
• R5, R6 - 220 kOhm - 2 tk
• R3, R4 — 1kOhm — 2 tk.
• R7, R8 - 47kOhm -2 tk
• R9, R11 - 1,3kOhm -2tk
• R10, R12 -3,6kOhm - 2 tk.

Kondensaatorid

• 1,0 mF - 4 tk
• elektrolüütkondensaator 100mF x 32V - 1 tk

• 1N4148 - 4 tk.
• LEDid - 10 tk. Valitud maitse järgi toitepingega 3V. Soovitame valida kaks viimast LED-i erinevat värvi.

Kui teil on selle artikli kohta küsimusi, kirjutage saidi administraatorile.

Oma võimendi tegemisel otsustasin kindlalt teha igale kanalile (4 kanalit) 8-10 raku LED väljundvõimsuse indikaatori. Selliste näitajate skeeme on palju, peate lihtsalt oma parameetrite järgi valima. Hetkel on kiipide valik, millele saab kokku panna ULF väljundvõimsusnäidiku, väga suur, näiteks: KA2283, LB1412, LM3915 jne. Mis saab olla lihtsam, kui osta selline kiip ja panna kokku indikaatorahela) Omal ajal läksin veidi teist teed...

Eessõna

Oma ULF-i väljundvõimsuse indikaatorite tegemiseks valisin transistori ahela. Võite küsida: miks mitte mikroskeemidel? - Püüan selgitada plusse ja miinuseid.

Üks eeliseid on see, et transistoridele kokkupanemisel saate indikaatoriahelat maksimaalselt paindlikult siluda vastavalt vajalikele parameetritele, seada soovitud kuvavahemiku ja reageerimise sujuvuse, näidu lahtrite arv - vähemalt sada, seni, kuni teil on piisavalt kannatust nende kohandamiseks.

Võite kasutada ka mis tahes toitepinget (mõistuse piires), sellist vooluahelat on väga raske põletada ja kui üks rakk peaks rikki minema, saate kõik kiiresti parandada. Miinustest tahaksin märkida, et selle vooluringi kohandamiseks oma maitse järgi peate kulutama palju aega. Kas seda teha mikroskeemil või transistoridel, on teie enda otsustada, lähtudes teie võimalustest ja vajadustest.

Väljundvõimsuse indikaatorite kokkupanemiseks kasutame kõige levinumaid ja odavamaid KT315 transistore. Ma arvan, et iga raadioamatöör on nende miniatuursete värviliste raadiokomponentidega vähemalt korra elus kokku puutunud.

Riis. 1. Transistorid KT315, KT361

Minu ULF-i skaala on logaritmiline, tuginedes asjaolule, et maksimaalne väljundvõimsus saab olema umbes 100 vatti. Kui teete lineaarse, siis 5 vati juures ei helenda midagi või peate tegema 100 elemendi skaala. Võimsate ULF-ide jaoks on vajalik, et võimendi väljundvõimsuse ja valguselementide arvu vahel oleks logaritmiline seos.

Skemaatiline diagramm

Ahel on ennekuulmatult lihtne ja koosneb identsetest rakkudest, millest igaüks on konfigureeritud näitama soovitud pingetaset ULF-i väljundis. Siin on diagramm 5 kuvalahtri jaoks:

Riis. 2. ULF-i väljundvõimsuse indikaatori vooluahela skeem, kasutades KT315 transistore ja LED-e

Ülal on vooluring 5 kuvaraku jaoks, kui lahtreid kloonitakse, saate 10 elemendi jaoks vooluringi, mis on täpselt see, mille ma oma ULF-i jaoks kokku panin:

Riis. 3. ULF-i väljundvõimsuse indikaatori skeem 10 elemendi jaoks (suurendamiseks klõpsake)

Selle vooluringi osade nimiväärtused on ette nähtud umbes 12-voldise toitepinge jaoks, arvestamata Rx takisteid - mis tuleb valida.

Ma ütlen teile, kuidas vooluahel töötab, kõik on väga lihtne: madalsagedusvõimendi väljundist läheb signaal takistile Rin, mille järel katkestasime dioodiga D6 poollaine ja rakendame seejärel konstantse pinge. iga lahtri sisendisse. Näidikurakk on lävevõtme seade, mis süttib LED-i, kui sisendis on saavutatud teatud tase.

Kondensaatorit C1 on vaja selleks, et isegi väga suure signaali amplituudi korral säiliks elementide sujuv väljalülitamine ja kondensaator C2 viivitab viimase LED-i süttimist teatud sekundi murdosa võrra, et näidata, et signaali maksimaalne tase - tipp – on saavutatud. Esimene LED näitab skaala algust ja põleb seetõttu pidevalt.

Osad ja paigaldus

Nüüd raadiokomponentidest: valige kondensaatorid C1 ja C2 oma maitse järgi, ma võtsin 22 μF 63 V juures (madalama pinge jaoks ei soovita ma seda võtta ULF-i jaoks väljundvõimsusega 100 W), takistid on kõik MLT -0,25 või 0,125. Kõik transistorid on KT315, soovitavalt B-tähega. LEDid on kõik, mida saab.

Riis. 4. Trükkplaat ULF-i väljundvõimsuse indikaatori jaoks 10 elemendi jaoks (suurendamiseks klõpsake)

Riis. 5. Komponentide asukoht ULF väljundvõimsuse indikaatori trükkplaadil

Kõiki komponente ma trükkplaadile ei märkinud, sest elemendid on identsed ja saate ilma suurema vaevata aru saada, mida ja kuhu jootma.

Minu töö tulemusena saadi neli miniatuurset salli:

Riis. 6. Valmis 4 indikatsioonikanalit ULF-i jaoks võimsusega 100 W kanali kohta.

Seaded

Kõigepealt reguleerime LED-ide heledust. Määrame kindlaks, millist takisti takistust vajame LED-ide soovitud heleduse saavutamiseks. Ühendame LED-iga järjestikku 1-6 kOhm muutuva takisti ja varustame seda toiteahelat pingega, millest kogu vooluahel toidetakse, minu jaoks - 12V.

Keerame muutujat ja saavutame enesekindla ja kauni sära. Lülitame kõik välja ja mõõdame testeriga muutuja takistust, siin on väärtused R19, R2, R4, R6, R8... See meetod on eksperimentaalne, maksimumi saab vaadata ka teatmeraamatust LED-i edasivool ja arvutage takistus Ohmi seaduse alusel.

Seadistamise pikim ja kõige olulisem etapp on iga lahtri indikatsioonilävede määramine! Konfigureerime iga lahtri, valides selle jaoks Rx-takistuse. Kuna mul on 4 sellist 10 lahtriga ahelat, silume esmalt selle ühe kanali jaoks ja selle põhjal on väga lihtne teisi seadistada, kasutades viimast standardina.

Esimese lahtri Rx asemel paneme paika 68-33k muutuva takisti ja ühendame konstruktsiooni võimendiga (soovitavalt mõne statsionaarse, oma skaalaga tehase omaga), paneme vooluahelale pinge ja paneme muusika sisse. et seda oleks kuulda, kuid vaiksel helitugevusel. Muutuva takisti abil saavutame LED-i ilusa silmapilgutuse, peale seda lülitame vooluringilt voolu välja ja mõõdame muutuja takistust, jootme esimesse lahtrisse hoopis konstantse takisti Rx.

Nüüd läheme viimasesse lahtrisse ja teeme sama asja ainult nii, et ajame võimendi maksimumpiirile.

Tähelepanu!!! Kui teil on väga “sõbralikud” naabrid, siis ei saa te kõlarisüsteeme kasutada, vaid saate hoopis ühendatud süsteemiga hakkama kõlarite süsteem 4-8 oomi takisti, kuigi rõõm selle seadistamisest ei ole sama))

Me saavutame muutuv takisti enesekindel LED helendab viimases lahtris. Kõik teised lahtrid, välja arvatud esimene ja viimane (need oleme juba konfigureerinud), konfigureerite nii, nagu soovite, silma järgi, märkides samal ajal võimendi indikaatoril iga lahtri võimsuse väärtuse. Kaalu seadistamine ja kalibreerimine on teie otsustada)

Pärast ühe kanali (10 rakku) ahela silumist ja teise jootmist peate valima ka takistid, kuna igal transistoril on oma võimendus. Aga võimendit pole enam vaja ja naabrid saavad väikese timeouti - jootame lihtsalt kahe skeemi sisendid ja toitepinge sinna näiteks toiteallikast ning valime Rx takistused, et saavutada sümmeetria helenduses. indikaatorrakud.

Järeldus

See on kõik, mida ma tahtsin teile öelda ULF-i väljundvõimsuse indikaatorite valmistamise kohta LED-ide ja odavate KT315 transistorite abil. Kirjutage oma arvamused ja märkused kommentaaridesse...

UPD: Juri Glušnev saatis oma trükkplaadi SprintLayout formaadis – Laadi alla.

Üksikasjad:


Plaat on ühepoolne, ilma metalliseerimiseta, valmistatud kvaliteetselt, kergesti joodetav, näidatud on osade tähistused ja hinnangud:




Foto näitab, et plaat erineb müüja partiil kuvatavast tahvlist - seal on J3 pistik

Juhised ja diagramm:

Kõrge eraldusvõimega diagramm

Kui ma jootsin, selgus kolm arusaamatust.
1. Ei ole selge, miks on olemas hüppaja pistik J3? Komplekt ei sisalda ei pistikut ega džemprit. Sisse lülitades töötavad kuidagi arusaamatult vaid pooled LEDid (punased ja all). Joodetud (lühisega) kontaktid J3
2. Takisti R9. Väljatrükk näitab 560 oomi. Komplekt sisaldab 2,2 kOhm. Paigaldasin vanadest tarvikutest MLT takisti, nagu on näidatud diagrammil - 560 oomi. Arvasin, et hiinlased on midagi segamini ajanud. Sisselülitamisel põlesid pidevalt kaks alumist kollast LED-i - D1, D2. Jootsin takisti uuesti - võtsin komplektist 2,2 kOhm takisti - ja see hakkas töötama nii nagu peab.

Ahela muutus – õige takisti

Vooluahela toiteallikas on 9-12 volti. Toiteallikaks andsin 12 V. Kõik töötab hästi. Trimmeri takisti abil saate määrata maksimaalse kuvatava signaali taseme. Minimaalne tase, kui seadmele rakendatakse 1,9 V signaali:




Siit järeldus - standardse toitepinge 9-12 V korral on indikaator parem ühendada ULF-väljunditega, mitte pärast eelvõimendit või ULF-sisendiga pärast helitugevuse reguleerimist.

LED-luminestsentsi skaala on logaritmiline. Seda ei saa kasutada aku tühjenemise indikaatorina. Kui ühendate sisendiga maksimaalse helitugevusega mobiiltelefoni kõrvaklappide väljundi, süttib maksimaalselt 6 kollast LED-i.

Järgmisena otsustasin katsetada toitepinge vähendamisega. Järeldus - mida madalam on toitepinge, seda tundlikum on seade. Alates 5 V töötas normaalselt - punased LEDid põlesid sel juhul ka mobiiltelefonist. Kui vähendate pinget 3 voltini, helendavad LED-id tuhmilt, kuid ei vilgu. Ilmselt on see piir. Nii et ma ei toitaks seda pingest alla 5 volti.

Järeldus: lihtne ja huvitav raadiokujundus. Saate selle varustada mõne omatehtud ULF-iga. Miinused - plaadi ebamugav paigaldus - ainult üks kinnitusauk. Tasu (pistikupesa ja mikrolülituse tõttu) on üsna kõrge. Kui asetate kaks tahvlit paralleelselt, on mõlema kanali LED-ide vaheline kaugus üsna suur.