Светодиодные измерители уровня сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В магнитофонах и усилителях ЗЧ в последние годы широко применяют измерители уровня сигнала с индикаторами в виде линейки из светодиодов. Вниманию читателей предлагаются три различных по сложности и возможностям варианта измерительной части этих устройств. Все они рассчитаны на измерение положительного напряжения, поэтому, если необходимо контролировать уровень переменного напряжения, их необходимо дополнить детектором, выделяющим полуволны этой полярности. Поскольку, форма музыкальных сигналов не симметрична, желательно использовать двухполупериодный детектор.

Рис. 1. DD1 - SN7404 (К155ЛН1), HL1-HL6 - VQA13 (АЛ307А)

Принципиальная схема одного из простейших измерителей приведена на рис. 1. Как видно, выполнен он на одной микросхеме, содержащей шесть инверторов. В отсутствие входного напряжения и до тех пор, пока оно меньше 0,14 В, напряжение на выходах инверторов имеет высокий уровень и ни один из светодиодов HL1 - HL6 не горит. По мере увеличения контролируемого напряжения высокий уровень вначале на выходе инвертора DD1.1, а затем и остальных, сменяется низким и индикаторные диоды начинают светиться. Недостаток устройства, обусловленный особенностью "переключательной" характеристики инверторов,- довольно большая погрешность измерения. Так, светодиод HL1 начинает светиться при входном напряжении около +0,14 В, а максимально ярко горит при +0,5 В. светодиод HL2 фактически индицирует интервал напряжений +0,5...0,85 В и т. д.

Этого недостатка лишен измеритель, схема которого изображена на рис. 2. Здесь один из входов всех элементов 2И соединен с коллектором транзистора, формирующего начальный логический уровень, поэтому интервал входных напряжений, соответствующих уровням 0 и 1 на выходе элемента, значительно уже. Второй вход каждого элемента соединен с выходом следующего, благодаря чему появление уровня 0 на выходе любого из них фиксирует такой же уровень на выходах всех предшествующих.

Рис. 2. DD1, DD2 - SN7408 (К155ЛИ1), HL1-HL6 - VQA13 (АЛ307А), VD1-VD7 - 2Д5606 (КД510А), VT1-VT8 - 2Т3604 (КТ315Б).

В исходном состоянии (пока входное напряжение не достигло нижней границы измеряемого интервала) транзисторы VT1-VT8 закрыты, напряжение на входах, а следовательно, и выходах элементов DD1.1 - DD1.4, DD2.1 - DD2.4 имеют уровень логической 1, светодиоды HL1 - HL8 не горят. При входном напряжении около 0,6 В транзистор VT1 открывается, и напряжение на его коллекторе и соединенном с ним входе элемента DD1.1 понижается до уровня 0. В результате на выходе элемента устанавливается такой же уровень, и светодиод HL1 зажигается. Дальнейшее повышение контролируемого напряжения приводит к последовательному открыванию транзисторов VT2 - VT8 и зажиганию светодиодов HL2 - HL8.

Для контроля напряжений, отличающихся в десятки и сотни раз, целесообразно использовать измеритель, выполненный по схеме на рис. 3. Он содержит тактовый генератор (DD2.1, DD2.2), двоичный счетчик DD1, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), выполненный на инверторах DD2.3 - DD2.6 и резисторах R7-R11, эмиттерный повторитель (VT1), компаратор (DA1), электронный ключ (VT2) и дешифратор DD3 с подключенными к его выходам светодиодами HL1-HL16. Цикл измерения состоит из шестнадцати тактов. Каждый импульс тактового генератора изменяет состояние счетчика DD1. Его выходные сигналы поступают на ЦАП и дешифратор DD3, поочередно соединяющий катоды светодиодов с общим проводом. Формируемое ЦАП образцовое напряжение снимается с резистора R11 и через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 поступает на инвертирующий вход компаратора DA1, который сравнивает его с уровнем контролируемого напряжения на неинвертирующем входе.

Рис. 3. DD1 - SN7493 (К155ИЕ5), DD2 - SN7404 (К155ЛН1), DD3 - SN74154 (К155ИД3), DA1 - μA741 (К140УД7); VD1 - 2Д5606 (КД510А), VT1, VT2 - 2Т3604 (КТ315Б), HL1-HL16 - VQA13 (АЛ307А)

При входных напряжениях, меньших образцового, выходное напряжение компаратора отрицательно, транзистор VT2 закрыт и к входам разрешения E1, Е2 микросхемы DD3 приложен уровень 1, запрещающий дешифрацию состояний счетчика DD1 (ни один светодиод не горит). Превышение входным сигналом уровня напряжения на инвертирующем входе изменяет полярность выходного напряжения компаратора, и транзистор VT2 открывается. В результате уровень 1 на выходах разрешения дешифратора DD3 сменяется уровнем 0, напряжение такого же уровня появляется на его соответствующем выходе, и подсоединенный к нему светодиод зажигается.

Диапазон индицируемых измерителем уровней - около 50 дБ, их измеренные значения приведены в таблице (в одном случае уровню 0 дБ соответствует зажигание светодиода HL13, в другом - HL14).

Налаживания измеритель не требует. Единственное, что возможно, придется сделать, это подобрать конденсатор С1, определяющий частоту повторения импульсов тактового генератора. При этом следует помнить, что чрезмерное понижение частоты ведет к заметному миганию светодиодов, а чрезмерное повышение ее - к уменьшению яркости свечения светодиода HL1.

Автор: В.Димов

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Кремниевая фольга 24.08.2008 Бельгийские ученые сделали из кремния фольгу микронной толщины. Чтобы сделать фольгу из алюминия или другого пластичного металла, его кусок много раз прокатывают в специальном стане. С кремнием так поступать нельзя, он хрупок. А фольга из него очень бы пригодилась, ведь чем тоньше подложка микросхемы или солнечной батареи, тем меньше расход кремния. Ученые из Межуниверситетского центра микроэлектроники со штаб-квартирой в бельгийском городе Левине сумели-таки сделать фольгу из монокристалла кремния. Для этого они на поверхность толстой кремневой пластины нанесли тонкий слой металла, а затем отожгли ее при высокой температуре. Во время последующего охлаждения из-за различия решеток металла и кремния возникают тепловые напряжения. В кремнии образуется трещина, которая распространяется параллельно поверхности пластины. В конце концов, слой металла и прилипший к нему слой кремния отделяются. После удаления металла получается кремниевая фольга толщиной 30-50 мкм и площадью 25 см2. Солнечная батарея, без всяких ухищрений созданная на такой фольге, показала эффективность 10%. Это свидетельствует, что высокие напряжения кремний нисколько не испортили, и он годится для дальнейшей работы.

Другие интересные новости:

▪ Влияние мультфильмов на психику детей

▪ Новые ноутбуки

▪ Самый маленький спутник-телескоп

▪ Смертельная опасность косметических тестеров

▪ Евроколибри - ранние пташки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Кто может сравниться с Матильдой моей? Крылатое выражение

▪ статья Как пещерные люди добывали огонь? Подробный ответ

▪ статья Машинист трелевочной машины. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья ISD4004-16M - однокристальная система записи/воспроизведения речи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перелеты предметов. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025