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:

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Портативный твердотельный накопитель Lexar Air 09.11.2025

Компания Lexar представила портативный твердотельный накопитель Air (pSSD), сочетающий компактность, высокую скорость и надежность. Вес устройства составляет всего 19 граммов, а толщина в тончайшей части достигает всего 6 мм, что делает его одним из самых легких и тонких SSD на рынке. Накопитель выпускается в двух вариантах емкости: 512 ГБ и 1 ТБ. Версия на 1 ТБ оценивается примерно в 459 юаней (около $64), а старт продаж модели на 512 ГБ пока не объявлен. Lexar Air оснащен интерфейсом USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) и разъемом USB-C, при этом в комплект входит переходник с USB-C на USB-A для универсальной совместимости. Производитель заявляет скорость последовательного чтения до 390 МБ/с и записи до 400 МБ/с, что позволяет быстро передавать большие файлы, включая видео высокой четкости. Корпус накопителя выполнен в компактном форм-факторе, который удобно держать на ладони, а максимальная толщина не превышает 9,3 мм. Конструкция выдерживает падения с высоты до 2 метров, а для удобног ...>>

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Случайная новость из Архива Новое поколение транзисторных матриц от Toshiba 10.03.2016 Компания Toshiba Electronics Europe представила новое поколение высокоэффективных транзисторных матриц: устройство с ДМОП-драйверами с выходом с положительной логикой. Новая серия TBD62783A приходит на смену серии матриц биполярных транзисторов TD62783, снижая потери мощности примерно на 40%, сообщили CNews в Toshiba. Как ожидается, устройства найдут применение в широкой сфере, включающей драйверы светодиодов. Toshiba также выпустит серию TBD62083A с ДМОП-драйверами с выходом с отрицательной логикой, которая придет на смену серии матриц биполярных транзисторов TD62083, используемых в качестве драйверов электродвигателей, реле и светодиодов. По наблюдениям компании, растет спрос со стороны заказчиков, разрабатывающих такие системы как источники питания и устройства релейного управления, требующие одновременного наличия выходов с положительной и отрицательной логикой. Выпуская эти новые устройства, Toshiba предлагает матрицы ДМОП-транзисторов с выходами обоих типов. В новых устройствах отсутствует ток базы, что позволяет снизить входные токи. Благодаря сочетанию высокой допустимой плотности тока при сохранении низкого сопротивления в открытом состоянии ДМОП-транзисторы оптимизируют работу и обеспечивают снижение потерь мощности. Все устройства позволяют управлять высокими напряжениями при больших токах: абсолютные максимальные значения выходных характеристик составляют 50 В / 0,5 А. Устройства выпускаются в различных корпусах, в том числе SOP18, DIP18 и SOL18 для поверхностного монтажа, а также SSOP18 (с шагом выводов 0,65 мм) для применения в условиях ограниченного пространства. Для достижения высокой степени интеграции в этих устройствах Toshiba использует современную технологию BiCD (технологический процесс, позволяющий интегрировать биполярные, КМОП- и ДМОП-устройства). Эта технология позиционируется компанией как основная технология будущего для производства аналоговых ИС, выпускаемых на стандартной производственной линии с использованием 8-дюймовых полупроводниковых пластин, широко применяемых в промышленности для серийного производства.

Другие интересные новости:

▪ Биометрический датчик изображения на пластиковой основе

▪ Надувная печь

▪ Высокоскоростной портативный SSD Transcend ESD380C

▪ Гиперактивность появляется из-за дефицита внимания

▪ Климатический декодер

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Работа Пенелопы. Крылатое выражение

▪ статья Почему одна из самых популярных игрушек названа в честь президента США Теодора Рузвельта? Подробный ответ

▪ статья Агрохимик. Должностная инструкция

▪ статья Принцип работы теплового насоса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Акварельные краски. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025