Come realizzare un indicatore sonoro da una striscia LED. Indicatore LED di potenza in uscita

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  • 20.09.2014

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  • 20.09.2019

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  • 05.10.2014

    Gamma dinamica - 25...150 Hz, l'autore ha utilizzato una testina per basse frequenze 75GDN-3. Corpo fig. 1.2. realizzato in truciolare di spessore 20 mm. Le pareti dell'alloggiamento sono collegate tra loro con doghe da 20*20 mm utilizzando colla e viti. Pannello acustico con fori per la testa del woofer è montato all'interno dell'alloggiamento dell'altoparlante. La parete posteriore del case è rimovibile, su di essa sono installati i woofer...

Un giorno nell’auto di un amico ho visto dei LED lampeggiare al ritmo della musica. Ero ansioso di fare lo stesso per me stesso. Per cominciare, decorerò gli altoparlanti del computer e poi salderò l'auto. L'amico non sapeva come o cosa stesse lì e sbattesse le palpebre. Ho dovuto cercare io stesso qualcosa su Internet. Una persona è stata molto utile nel trovare e creare un semplice circuito elettrico. Il circuito contiene solo 3 parti che possono essere acquistate quasi ovunque: un LED, un resistore sintonizzato e un diodo. Il più basato sui principi schema elettrico come segue:

L'indicatore di livello è molto facile da montare. Anche una persona con mani tremanti e inesperte può assemblarlo :) Imposta la resistenza da circa 1 a 22 kilo-ohm: questo sarà sufficiente. Il diodo è stato installato KD226. Questo diodo raddrizzatore è uno di quelli che possono sopportare l'intero carico, ovviamente con un certo margine. I diodi VD3-VD6 sono al silicio, con una caduta di tensione diretta di 0,7...1 V e una corrente consentita di almeno 300 mA.


Un diagramma leggermente complicato può mostrare cinque diversi livelli di segnale, ma questi possono essere ridotti, ad esempio a due, o aumentati.

Tuttavia, aumentando, va ricordato che aumentando il loro numero aumenta anche il consumo energetico dell'intero indicatore, e più si spende sul display, meno arriverà alla colonna, quindi, se si esagera con il numero di livelli, potrebbero verificarsi cali nel suono.


In generale, il risultato è un design molto semplice e interessante dell'indicatore sonoro a LED. Invece della debole oscurità, nella stanza apparvero effetti di luce.


Per ora l'ho incollato al corpo del subwoofer, continuerò a pensare a dove fissarlo. Video del lavoro:

Il numero di LED nella striscia influisce sulla luminosità, quindi se disponi di un UMZCH sufficientemente potente, puoi collegare una lunga striscia LED multicolore. Autore dell'articolo: Maxim Shaikov

Discuti l'articolo IL SEMPLICE INDICATORE SONORO A LED

Quando ho realizzato il mio amplificatore, ho deciso fermamente di realizzare un indicatore di potenza in uscita a LED da 8-10 celle per ciascun canale (4 canali). Esistono molti schemi di tali indicatori, devi solo scegliere in base ai tuoi parametri. SU questo momento La scelta dei chip su cui è possibile assemblare un indicatore di potenza in uscita ULF è molto ampia, ad esempio: KA2283, LB1412, LM3915, ecc. Cosa potrebbe esserci di più semplice che acquistare un chip del genere e assemblare un circuito indicatore) Un tempo ho preso una strada leggermente diversa...

Prefazione

Per realizzare indicatori di potenza in uscita per il mio ULF, ho scelto un circuito a transistor. Potresti chiedere: perché non sui microcircuiti? - Cercherò di spiegare i pro e i contro.

Uno dei vantaggi è che assemblando i transistor, puoi eseguire il debug del circuito dell'indicatore con la massima flessibilità in base ai parametri di cui hai bisogno, impostare l'intervallo di visualizzazione desiderato e la fluidità della risposta a tuo piacimento, il numero di celle di indicazione - almeno un centinaio, purché tu abbia abbastanza pazienza per regolarli.

Puoi anche utilizzare qualsiasi tensione di alimentazione (entro limiti ragionevoli), è molto difficile bruciare un circuito del genere e se una cella non funziona correttamente, puoi risolvere rapidamente tutto. Tra gli svantaggi, vorrei sottolineare che dovrai dedicare molto tempo ad adattare questo circuito ai tuoi gusti. Dipende da te se farlo su un microcircuito o su transistor, in base alle tue capacità ed esigenze.

Montiamo indicatori di potenza in uscita utilizzando i transistor KT315 più comuni ed economici. Penso che ogni radioamatore si sia imbattuto in questi componenti radio colorati in miniatura almeno una volta nella sua vita; molti li hanno in giro in confezioni da diverse centinaia e inattivi.

Riso. 1. Transistor KT315, KT361

La scala del mio ULF sarà logaritmica, in base al fatto che la potenza massima in uscita sarà di circa 100 Watt. Se ne crei uno lineare, a 5 Watt non si illuminerà nemmeno nulla, oppure dovrai creare una scala di 100 celle. Per ULF potenti è necessario che esista una relazione logaritmica tra la potenza di uscita dell'amplificatore e il numero di celle luminose.

Diagramma schematico

Il circuito è scandalosamente semplice ed è costituito da celle identiche, ciascuna delle quali è configurata per indicare il livello di tensione desiderato all'uscita ULF. Ecco uno schema per 5 celle di indicazione:

Riso. 2. Schema circuitale dell'indicatore di potenza in uscita ULF utilizzando transistor e LED KT315

Sopra c'è un circuito per 5 celle del display; clonando le celle si ottiene un circuito per 10 celle, che è esattamente quello che ho assemblato per il mio ULF:

Riso. 3. Schema dell'indicatore della potenza in uscita ULF per 10 celle (clicca per ingrandire)

I valori nominali delle parti di questo circuito sono progettati per una tensione di alimentazione di circa 12 Volt, senza contare i resistori Rx, che devono essere selezionati.

Ti dirò come funziona il circuito, tutto è molto semplice: il segnale dall'uscita dell'amplificatore a bassa frequenza va al resistore Rin, dopodiché tagliamo una semionda con il diodo D6 e quindi applichiamo una tensione costante all'ingresso di ogni cella. La cella di indicazione è un dispositivo a chiave di soglia che accende il LED quando viene raggiunto un certo livello in ingresso.

Il condensatore C1 è necessario affinché, anche con un'ampiezza del segnale molto grande, venga mantenuta la disattivazione graduale delle celle e il condensatore C2 ritarda l'accensione dell'ultimo LED per una certa frazione di secondo per mostrare che il livello massimo del segnale - picco - è stato raggiunto. Il primo LED indica l'inizio della scala ed è quindi costantemente acceso.

Parti e installazione

Ora sui componenti radio: seleziona i condensatori C1 e C2 a tuo piacimento, ho preso ciascuno 22 μF a 63 V (non consiglio di prenderlo per una tensione inferiore per ULF con una potenza di 100 Watt), i resistori sono tutti MLT -0,25 o 0,125. Tutti i transistor sono KT315, preferibilmente con la lettera B. I LED sono quelli che puoi trovare.

Riso. 4. Circuito stampato per indicatore di potenza in uscita ULF per 10 celle (clicca per ingrandire)

Riso. 5. Posizione dei componenti sul circuito stampato dell'indicatore di potenza in uscita ULF

Non ho segnato tutti i componenti del circuito stampato perché le celle sono identiche e puoi capire cosa saldare e dove senza troppi sforzi.

Come risultato delle mie fatiche, sono state ottenute quattro sciarpe in miniatura:

Riso. 6. 4 canali di indicazione già pronti per ULF con una potenza di 100 Watt per canale.

Impostazioni

Innanzitutto, regoliamo la luminosità dei LED. Determiniamo quale resistenza resistiva è necessaria per ottenere la luminosità desiderata dei LED. Colleghiamo un resistore variabile da 1-6 kOhm in serie al LED e forniamo a questa catena di alimentazione la tensione da cui verrà alimentato l'intero circuito, per me - 12V.

Giriamo la variabile e otteniamo un bagliore sicuro e bello. Spegniamo tutto e misuriamo la resistenza della variabile con un tester, ecco i valori per R19, R2, R4, R6, R8... Questo metodo è sperimentale, puoi anche cercare nel libro di consultazione il massimo corrente diretta del LED e calcolare la resistenza utilizzando la legge di Ohm.

La fase più lunga e importante della configurazione è l'impostazione delle soglie di indicazione per ciascuna cella! Configureremo ciascuna cella selezionando la relativa resistenza Rx. Dato che avrò 4 circuiti di questo tipo da 10 celle ciascuno, eseguiremo prima il debug di questo circuito per un canale e sarà molto semplice configurarne altri basati su di esso, utilizzando quest'ultimo come standard.

Invece di Rx nella prima cella, inseriamo un resistore variabile da 68-33k e colleghiamo la struttura a un amplificatore (preferibilmente a uno stazionario, di fabbrica con la propria scala), applichiamo la tensione al circuito e accendiamo la musica in modo che possa essere ascoltato, ma a basso volume. Usando un resistore variabile, otteniamo un bellissimo lampeggio del LED, dopodiché spegniamo l'alimentazione al circuito e misuriamo la resistenza della variabile, saldiamo invece un resistore costante Rx nella prima cella.

Ora andiamo all'ultima cella e facciamo la stessa cosa solo portando l'amplificatore al limite massimo.

Attenzione!!! Se hai vicini molto "amichevoli", non puoi usare sistemi di altoparlanti, ma puoi cavartela con una resistenza da 4-8 Ohm collegata al posto del sistema di altoparlanti, anche se il piacere di configurarlo non sarà lo stesso))

Utilizzando un resistore variabile, otteniamo un bagliore sicuro del LED nell'ultima cella. Tutte le altre celle, tranne la prima e l'ultima (le abbiamo già configurate), le puoi configurare come preferisci, a occhio, segnando il valore di potenza per ciascuna cella sull'indicatore dell'amplificatore. L'impostazione e la calibrazione della bilancia dipendono da te)

Dopo aver eseguito il debug del circuito per un canale (10 celle) e saldato il secondo, dovrai anche selezionare i resistori, poiché ogni transistor ha il proprio guadagno. Ma non avrai più bisogno di alcun amplificatore e i vicini avranno un piccolo timeout: saldiamo semplicemente gli ingressi di due circuiti e forniamo lì la tensione, ad esempio da un alimentatore, e selezioniamo le resistenze Rx per ottenere la simmetria nella luce di le celle indicatrici.

Conclusione

Questo è tutto ciò che volevo dirti sulla realizzazione di indicatori di potenza in uscita ULF utilizzando LED e transistor KT315 economici. Scrivete le vostre opinioni e note nei commenti...

AGGIORNAMENTO: Yuri Glushnev ha inviato il suo circuito stampato in formato SprintLayout - Download.

Circa un anno fa mi è venuta l'idea di assemblare un convertitore di tensione da 12-220 volt. Per l'implementazione era necessario un trasformatore. La ricerca ha portato al garage, dove è stato ritrovato l'amplificatore Solntsev, che avevo assemblato circa 20 anni fa. Rimuovere semplicemente il trasformatore e quindi distruggere l'amplificatore non ha alzato la mano. L'idea è nata per rianimarlo. Nel processo di rivitalizzazione dell'amplificatore, molte cose sono cambiate. Incluso indicatore di potenza erogata. Il circuito dell'indicatore precedente era ingombrante, assemblato su K155LA3, ecc. Anche Internet non ha aiutato a trovarla. Ma è stato trovato un altro circuito indicatore della potenza di uscita molto semplice, ma non per questo meno efficace.

Circuito indicatore LED

Questo schema è abbastanza ben descritto su Internet. Qui racconterò (riracconterò) solo brevemente il suo lavoro. L'indicatore della potenza in uscita è assemblato sul chip LM3915. Dieci LED sono collegati alle potenti uscite dei comparatori a microcircuito. La corrente di uscita dei comparatori è stabilizzata, quindi non sono necessarie resistenze di spegnimento. La tensione di alimentazione del microcircuito può essere compresa tra 6 e 20 V. L'indicatore risponde ai valori di tensione audio istantanei. Il divisore del microcircuito è progettato in modo tale che ciascun LED successivo si accenda quando la tensione del segnale di ingresso aumenta di v2 volte (di 3 dB), il che è conveniente per controllare la potenza dell'UMZCH.

Il segnale viene prelevato direttamente dal carico - il sistema di altoparlanti UMZCH - attraverso il divisore R*/10k. Il range di potenze indicato nel diagramma 0,2-0,4-0,8-1,6-3-6-12-25-50-100 W corrisponde alla realtà se la resistenza resistiva R* = 5,6 kOhm per Rн = 2 Ohm, R*= 10 kOhm per Rn=4 Ohm, R*= 18 kOhm per Rn=8 Ohm e R*=30 kOhm per Rn=16 Ohm. LM3915 consente di modificare facilmente le modalità di visualizzazione. È sufficiente applicare tensione al pin 9 dell'IC LM3915 e passerà da una modalità di indicazione all'altra. A questo scopo vengono utilizzati i contatti 1 e 2. Se sono collegati, l'IC passerà alla modalità di indicazione “Colonna luminosa”, se lasciato libero andrà a “Punto corrente”. Se l'indicatore verrà utilizzato con un UMZCH con una potenza di uscita massima diversa, è sufficiente selezionare la resistenza del resistore R* in modo che il LED collegato al pin 10 dell'IC si accenda alla potenza massima dell'UMZCh.

Come puoi vedere, il circuito è semplice e non richiede una configurazione complessa. A causa dell'ampia gamma di tensioni di alimentazione, per il suo funzionamento ho utilizzato un braccio di un alimentatore bipolare pulsato UMZCH +15 volt. All'ingresso del segnale, invece di selezionare singoli resistori, R* ha installato una resistenza variabile con un valore nominale di 20 kOhm, che ha reso l'indicatore universale per acustiche di diverse impedenze.

Per modificare le modalità di visualizzazione, ho previsto l'installazione di un ponticello o di un pulsante di aggancio. Nel finale l'ho chiuso con un ponticello.

Per visualizzare il livello del segnale, sono ampiamente utilizzati indicatori LED basati sull'architettura di microcircuiti specializzati. Sono utilizzati in un'ampia varietà di dispositivi: indicatori del livello del segnale in ingresso di apparecchiature radioriceventi, indicazione del livello su un amplificatore audio, tester per il debug di circuiti che utilizzano il principio della frequenza degli impulsi del controllo del carico.

Tutti gli indicatori di livello si basano su comparatori a più fasi.

Comparatore – elemento logico, confrontando i parametri di due segnali in arrivo.

Il segnale da analizzare viene fornito a un canale del comparatore e la tensione di confronto di riferimento viene fornita al secondo. Se l'ampiezza del primo è superiore alla tensione di riferimento, in uscita appare uno logico, se inferiore appare uno zero logico.

Il funzionamento del comparatore più semplice può essere dimostrato sul microcircuito K155LN1, il cui cluster di unità è l'elemento "NOT".

Un tale microcircuito è il comparatore logico più semplice. Quando la tensione di ingresso è compresa tra 0 V e 2,4 V (che corrisponde allo zero logico) l'uscita è 2,7 V, non appena la tensione di ingresso supera 2,4 V, il segnale di uscita scenderà a zero volt.

Sono presenti diversi chip per la visualizzazione del livello. I circuiti più multifunzionali, secondo me, consentono di creare microcircuiti basati sull'architettura lm39xx. Questa linea comprende tre microcircuiti: lm3914, lm3915 e lm3916. Il disaccoppiamento minimo consente di creare facilmente un indicatore di livello sonoro a LED con le proprie mani, anche senza una profonda conoscenza dell'elettronica della radio.

Tutti rappresentano un analizzatore a dieci bande. Differiscono nel modo in cui differenziano il segnale di ingresso. Per lm3914 è 1 V, per lm3915 è 3 dB, per lm3916 è 1 dB.

Indicatore del livello audio a LED su lm3915

Montiamo un indicatore di volume sui LED utilizzando i comparatori su lm3915.

Scopriamo come funziona lo schema.

Il segnale da analizzare viene ricevuto all'ingresso 5; la sua ampiezza dovrebbe essere 10V. Per adattare l'ampiezza del segnale in ingresso, abbiamo bisogno di un interruttore a transistor. Il segnale analizzato viene fornito alla sua base attraverso un partitore di tensione resistore su R5.


Struttura logica di lm3915

L'indicatore sonoro sull'lm3915 può funzionare in due modalità di indicazione: "punto" e "colonna". Nel primo caso si accende il LED corrispondente al livello attuale del segnale, nel secondo tutti i LED da zero al livello attuale. La commutazione delle modalità di indicazione viene effettuata tramite un interruttore tra il filo comune e l'ingresso “9”.

Applicazione non standard

Un indicatore che utilizza lm3914 può essere utilizzato come tester compatto per piccole batterie e accumulatori.

La tensione di alimentazione di tale circuito va da 5 V a 12 V. Comodamente alimentato da Krona o quattro batterie AAA.

Condensatore C1 - 50 µF 25V, resistenza pull-up R1 - 1Mohm. R2, R3 – 4,7-5 kOhm ciascuno. Il campo di misurazione del circuito è 1 V con una gradazione di 0,1 V. R2 regola il campo di misurazione, R3 – la corrente del LED. Se si disattiva l'uscita 9, l'indicazione sarà una “colonna”, ma gli elementi dell'alimentatore si scaricheranno rapidamente.