Использование микросхемы драйвера логарифмического отображения точек / полос LM3915: 7 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

LM3915 предлагает простой способ отображения логарифмического уровня напряжения с использованием одной или нескольких групп из десяти светодиодов с минимумом шума. Если вы хотите сделать измеритель уровня громкости, вам следует использовать LM3916, о котором мы расскажем в последней части этой трилогии.

Вместо того, чтобы каждый светодиод отображал уровень напряжения, как в LM3914, каждый светодиод, подключенный к LM3915, представляет изменение уровня мощности сигнала на 3 дБ (децибел). Чтобы узнать больше о децибелах, посетите Википедию. Чтобы отобразить эти изменения уровня мощности, мы рассмотрим несколько примеров, которые вы можете использовать в своих собственных проектах и, надеюсь, дадим вам некоторые идеи на будущее. Первоначально производившаяся компанией National Semiconductor, серия LM391X теперь обрабатывается Texas Instruments.

Вы можете заказать микросхемы LM3915 в PMD Way с бесплатной доставкой по всему миру.

Шаг 1. Начало работы

Вам понадобится технический паспорт LM3915, поэтому, пожалуйста, загрузите его и сохраните для справки. Сначала - вернемся к истокам. LM3915 управляет десятью светодиодами. Он управляет током через светодиоды с использованием только одного резистора, и при использовании светодиоды могут отображаться в виде гистограммы или одиночной точки. LM3915 содержит десятиступенчатый делитель напряжения, при достижении каждой ступени загорается соответствующий светодиод (и те, что под ним в режиме измерителя уровня).

Давайте рассмотрим самый простой из примеров (со второй страницы таблицы данных) - простое логарифмическое отображение напряжения от 0 до 10 В.

Шаг 2:

После построения схемы вы можете подключить сигнал для измерения через контакт 5, а GND - к контакту 2. Мы построили схему точно так же, как указано выше, на каком-то стрипборде для демонстрационных целей, с той лишь разницей, что мы использовали резистор 8,2 кОм. для R2.

Шаг 3:

Чтобы продемонстрировать это в действии, мы используем сигнал переменного напряжения - синусоидальную волну с частотой около 2 кГц. В следующем видео вы можете увидеть сравнение напряжения сигнала с горящими светодиодами, и вы увидите логарифмическое увеличение напряжения, представленное светодиодами.

Что ж, это было очень весело и дает вам представление о возможностях LM3915.

Шаг 4: отображение более слабых сигналов

В нестандартных ситуациях ваш входной сигнал не будет удобно находиться в диапазоне от 0 до 10 В. Например, линейный уровень на аудиооборудовании может варьироваться от 1 до 3 В от пика до пика. Например, вот случайное изображение DSO, полученное при измерении выходного сигнала наушников на моем компьютере при воспроизведении типичной музыки.

Шаг 5:

Хотя это сигнал переменного тока, для простоты мы будем рассматривать его как постоянный ток. Поэтому, чтобы отобразить этот случайный сигнал низкого напряжения постоянного тока, мы уменьшим диапазон отображения до 0 ~ 3 В постоянного тока. Это делается тем же способом, что и в случае с LM3914 - с использованием математики и других резисторов.

Рассмотрим формулы. Как видите, ток светодиода (Iled) прост, однако нам нужно решить для R1 и R2 по первой формуле, чтобы получить требуемое Vref 3 В. В нашем примере схемы я использую 2,2 кОм для R2, что дает значение 1,8 кОм для R1. Однако внесение этих значений в формулу ILED дает довольно низкий ток для светодиодов, около 8,3 мА.

Живите и учитесь - так что проводите время, экспериментируя со значениями, чтобы вы могли сопоставить требуемые Vref и ILED.

Шаг 6:

Тем не менее, в этом видео у нас есть Vref 3 В и немного музыки, поступающей с компьютера в качестве образца источника низкого напряжения постоянного тока. Это не измеритель уровня громкости!

Опять же, из-за быстрой скорости изменения напряжения, между максимальным уровнем в данный момент и 0В есть синий цвет.

Шаг 7: объединение нескольких LM3915

Это подробно описано в техническом паспорте, поэтому прочтите его, чтобы узнать больше об использовании двух LM3915. Кроме того, в таблице данных есть несколько отличных примеров схем, например, измеритель мощности звука 100 Вт на странице 26 и измеритель вибрации (с использованием пьезо) на странице 18.

Этот пост предоставлен pmdway.com - все для производителей и любителей электроники с бесплатной доставкой по всему миру.