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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Экологичный пластик из грибов 14.08.2025 В современном мире остро стоит задача поиска экологически безопасных материалов, которые способны заменить пластик и другие вредные для природы вещества. Украинские ученые из Херсонского государственного аграрного университета (ХГАУ) сделали важное открытие, создав уникальный биопластик на основе обычных грибов. Этот материал может значительно изменить подход к производству строительных и изоляционных материалов. Изначально исследователи ставили задачу повысить эффективность выращивания вешенок, используя необычный субстрат - смесь соломы и шелухи подсолнечника. Однако спустя всего две недели произошло неожиданное превращение: мицелий полностью преобразовал субстрат в твердый, но при этом легкий материал. По описанию ученых, этот продукт напоминал по своей структуре папье-маше или пенопласт. Доцент кафедры технологии переработки сельхозпродукции ХГАУ Игорь Чернышев вспоминает, что материал оказался очень плотным, при этом удивительно легким на ощупь, что сразу вызвало интерес у команды. Сначала его воспринимали как побочный продукт, но позже осознали огромный потенциал данного открытия. Этот экопластик, несмотря на свою легкость, демонстрирует высокую прочность и может успешно заменить традиционные материалы, которые сейчас широко используются в строительстве. Максим Левченко, также доцент кафедры, объясняет, что ученые уже начали формировать из этого материала плитки, которые могут применяться для фасадных работ. По сути, природа сама создает материал, а роль человека заключается лишь в придании ему нужной формы, что открывает широкие возможности для промышленного производства. Область применения нового биопластика оказывается весьма разнообразной. Игорь Чернышев отмечает, что из этого материала можно создавать теплоизоляционные панели, декоративные покрытия и даже конструкции, защищающие от ветра. Кроме того, в перспективе он может служить источником топлива, что делает его еще более универсальным и экологичным решением. Это открытие знаменует собой важный шаг в направлении устойчивого развития, позволяя одновременно решать проблему отходов сельского хозяйства и снижать нагрузку на окружающую среду за счет уменьшения использования синтетических и трудноразлагаемых материалов.

Другие интересные новости:

▪ Эволюционные аспекты теплолюбивости у женщин

▪ Терпимость к диссонансам приходит с возрастом

▪ Непрозрачная прозрачность

▪ Аллергия на вино

▪ Кудрявые волосы - естественная защита от летней жары

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы. Подборка статей

▪ статья Роза Люксембург. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое государство возглавляет монарх, выбираемый каждые пять лет? Подробный ответ

▪ статья Врач по коммунальной гигиене. Должностная инструкция

▪ статья Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нахождение карты в колоде. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025