Cześć wszystkim. Kiedyś takie obwody zbierałem na żarówkach, a gdy pojawiły się diody LED były bardziej dostępne. Kiedy pojawił się Internet, w ogóle wylało się takie obfitość obwodów, ale pojawił się duży problem - lutujesz obwód, a on albo w ogóle nie działa, albo w ogóle nie działa, a następnie zaczynasz z nim eksperymentować, aby osiągnąć pożądany rezultat. Ale w czasie, gdy majstrujesz przy schemacie, uczysz się wielu interesujących rzeczy, rozumiesz, jakie szczegóły wpływają na co, rozwijasz ogólnie w pełni. Oto kilka naprawdę sprawdzonych iw 100% działających schematów, które możesz bezpiecznie wykonać.
Zbiór schematów wskaźników LED
Oto kilka innych obwodów wskaźników poziomu dostosowanych do dobrego migania muzyki.
Oto kolejny stroboskop sterowany sygnałem dźwiękowym jakoś mi się udało, może ktoś inny to zrobi:
Są to dwa stroboskopowe, które zrobiłem, jeden jak policjant, drugi po prostu dyskoteka.
Ten wskaźnik był nadal wlutowany.
I ten wskaźnik wzmocnił się pod potężnym obciążeniem.
A jeśli chodzi o ten wskaźnik, tutaj wszystkie diody LED muszą być tego samego koloru, jest to warunek wstępny, ponieważ sama skala jest pasywna.
Oto ciekawy obwód, jakoś dostałem dwukolorową diodę LED, cóż, postanowiłem, żebym pięknie migała do muzyki - to obwód, który wyszedł.
Ale nawet tak wyspecjalizowany obwód wskaźnika, jak 3915, wymaga własnego obwodu sterującego, najbardziej odpowiedni jest taki jak w obwodzie, szczegóły są również dobierane tak, aby jak najlepiej działać. Ponieważ ma bardzo czułe wejście, na wejściu sygnału dodawany jest dzielnik. Dodano rezystor R7, aby pierwsza dioda nie świeciła. Ale obwód doskonale przekształca się w prosty aktywny filtr częstotliwości. Weźmy na przykład tę liczbę, wszystko zależy od pojemności kondensatora wejściowego C1 i dodatkowego C5, który jest umieszczony między kolektorem a wspólnym przewodem.
W ten sposób można zrobić trzy kanały częstotliwości i już zastosować całość dla CMU, na początek można wlutować taki przedwzmacniacz z regulatorami dla każdego kanału i załadować LM-ku obwodami sterującymi dostrojonymi do wyjść regulatorów (rezystory zmienne) zakres częstotliwości.
Ponadto, jeśli ktoś potrzebuje wskaźnika do pracy wyłącznie dla bębnów lub, innymi słowy, instrumentu, który ustawia rytm melodii, ta wersja schematu sterowania jest bardzo odpowiednia do tych celów.
I wreszcie w orurowaniu mikroukładu jest taki rezystor R6, przez niego do diod LED doprowadzany jest wspólny plus, można go odłączyć od głównego plusa i podłączyć do takiego wyłącznika, wtedy diody w kolumnie będą nie tylko świecić, ale także migotać, efekt jest fajny, Ja też to zrobiłem.
Omów artykuł WSKAŹNIKI POZIOMU \u200b\u200bDŹWIĘKU NA LED
Czasami istnieje potrzeba graficznej reprezentacji określonej amplitudy poziomu sygnału audio, na przykład w celu określenia mocy szczytowej (maksymalnej dopuszczalnej głośności) lub po prostu dla piękna. Oczywiście można zebrać znane wskaźniki na układach scalonych lub tranzystorach, bo będą działać dokładniej, ale takie układy wymagają zewnętrznego zasilania, co nie zawsze jest możliwe, zwłaszcza jeśli głośniki znajdują się w znacznej odległości od sprzętu wzmacniającego i pociągają dodatkowe przewody do zasilanie tych wskaźników nie ma sensu. W takim przypadku można zmontować najprostszy obwód wskaźnika sygnału audio.
Sam obwód składa się z ograniczającego rezystora trymera, który dostosowuje urządzenie do określonego poziomu sygnału, przy którym zaświeci się dioda LED. Ponieważ prąd sygnału audio jest zmienny, a dioda LED może być zasilana tylko na stałe, dioda VD1 jest używana jako prostownik. Ten najprostszy wskaźnik sygnału audio jest przeznaczony tylko do rejestrowania szczytów sygnału (maksymalna głośność). Jeśli ustawisz to tak, aby dioda LED świeciła się na przykład przy podłodze głośności, to po jej zwiększeniu dioda LED po prostu zawiedzie z powodu nadmiaru sygnału. 
Aby pokazać nie tylko szczyty, ale także określone wartości sygnałów, możesz złożyć poniższy diagram. Rezystor trymera, dioda prostownicza i diody LED pełnią te same funkcje co w poprzednim obwodzie, ale tutaj dodawane są diody VD3-VD6, przez które wraz ze wzrostem poziomu sygnału (głośności) wypływa „nadwyżka” prądu z pierwszych diod LED, chroniąc diody spalanie.
Szczegóły w obu schematach są takie same.
Jako trymer zrobi każdy, kto ma wystarczający opór podczas regulacji. Dioda prostownicza - dowolna dioda zdolna wytrzymać całe obciążenie, oczywiście z pewnym zapasem. Krzem VD3-VD6 ze spadkiem napięcia przewodzenia 0,7 ... 1 V i dopuszczalnym prądem co najmniej 300 mA. R2 - R6 również mogą się różnić. Rezystory te określają, na jakim poziomie zaświeci się dioda LED za danym rezystorem. Cóż, diody LED. Mogą też być dowolne, ale w tym samym kolorze.
Ten schemat urządzenia może pokazywać pięć różnych poziomów sygnału, ale można je zmniejszyć na przykład do dwóch lub zwiększyć. Jednak przy zwiększaniu należy pamiętać, że zwiększając ich liczbę zwiększa się również pobór prądu całego wskaźnika, a im więcej potrzeba na wskazanie, tym mniej dotrze on do głośnika, dlatego jeśli za daleko posuniesz się z ilością poziomów, mogą pojawić się spadki w dźwięku.
Opisane urządzenia mogą wskazywać jeden kanał audio. Jeśli zrobisz kilka takich wskaźników i ustawisz filtr na określoną częstotliwość przed każdym wejściem, to każde urządzenie pokaże poziomy sygnału o pożądanej częstotliwości sygnału, które przejdzie filtr.
Ponadto zgodnie z tymi schematami można wykonać wskaźnik napięcia, na przykład dla samochodu lub motocykla. Prawidłowo skonfigurowane urządzenie doskonale wyświetli poziom napięcia w sieci pokładowej, który będzie się zmieniał w zależności od prędkości obrotowej silnika.
Nie jest tajemnicą, że dźwięk systemu w dużej mierze zależy od poziomu sygnału w jego sekcjach. Monitorując sygnał na przejściowych odcinkach obwodu, możemy ocenić działanie różnych bloków funkcjonalnych: wzmocnienie, zniekształcenie itp. Zdarzają się również przypadki, gdy wynikowy sygnał jest po prostu niemożliwy do usłyszenia. W przypadkach, gdy nie jest możliwe monitorowanie sygnału ze słuchu, stosuje się różnego rodzaju wskaźniki poziomu.
Do obserwacji można zastosować zarówno czujniki zegarowe, jak i specjalne urządzenia zapewniające działanie wskaźników „słupkowych”. Przyjrzyjmy się więc bardziej szczegółowo ich pracy.
1 Wskaźniki słupkowe
1.1 Najprostszy wskaźnik słupkowy.
Ten typ wskaźnika jest najprostszy ze wszystkich. Czujnik zegarowy składa się z czujnika zegarowego i rozdzielacza. Uproszczony schemat wskaźnika pokazano na rys.1.
Jako mierniki najczęściej stosuje się mikroamperomierze o całkowitym prądzie odchylania 100-500 μA. Takie urządzenia są przeznaczone do prądu stałego, dlatego do ich działania sygnał dźwiękowy musi być prostowany za pomocą diody. Rezystor jest przeznaczony do konwersji napięcia na prąd. Zasadniczo urządzenie mierzy prąd przepływający przez rezystor. Jest obliczany elementarnie, zgodnie z prawem Ohma (był taki. Georgy Semyonich Om) dla odcinka łańcucha. Należy wziąć pod uwagę, że napięcie za diodą będzie 2 razy mniejsze. Marka diody nie jest ważna, więc zrobi to każdy pracujący na częstotliwości większej niż 20 kHz. A więc obliczenia: R \u003d 0,5U / I
gdzie: R - rezystancja rezystora (Ohm)
U - Maksymalne mierzone napięcie (V)
I - prąd pełnego wychylenia wskaźnika (A)
O wiele wygodniej jest oszacować poziom sygnału, nadając mu pewną bezwładność. Te. wskaźnik pokazuje średnią wartość poziomu. Można to łatwo osiągnąć, podłączając kondensator elektrolityczny równolegle do urządzenia, ale należy pamiętać, że spowoduje to wzrost napięcia na urządzeniu (pierwiastek z 2) razy. Wskaźnik ten można wykorzystać do pomiaru mocy wyjściowej wzmacniacza. Co zrobić, gdy poziom mierzonego sygnału nie wystarcza do „pobudzenia” urządzenia? W tym przypadku na ratunek przychodzą faceci tacy jak tranzystor i wzmacniacz operacyjny (zwany dalej wzmacniaczem operacyjnym).
Jeśli możesz zmierzyć prąd przez rezystor, możesz zmierzyć prąd kolektora tranzystora. Aby to zrobić, potrzebujemy samego tranzystora i obciążenia kolektora (ten sam rezystor). Schemat wskaźnika słupkowego na tranzystorze pokazano na rys.2
Ryc.2
Tutaj też wszystko jest proste. Tranzystor wzmacnia sygnał prądowy, ale poza tym wszystko działa tak samo. Prąd kolektora tranzystora musi co najmniej 2 razy przekroczyć sumaryczny prąd odchylania urządzenia (więc jest cichszy zarówno dla tranzystora, jak i dla Ciebie), tj. jeśli całkowity prąd odchylania wynosi 100 μA, to prąd kolektora musi wynosić co najmniej 200 μA. Ściśle mówiąc, dotyczy to miliamperomierzy, ponieważ 50 mA przechodzi przez najsłabszy „gwiżdżący” tranzystor. Teraz patrzymy na podręcznik i znajdujemy w niej aktualny współczynnik przenikania h 21e. Obliczamy prąd wejściowy: I b \u003d I k / h 21E gdzie:
I b - prąd wejściowy
R1 jest obliczane zgodnie z prawem Ohma dla przekroju obwodu: R \u003d U e / I k gdzie:
R - rezystancja R1
U e - napięcie zasilania
I k - całkowity prąd odchylania \u003d prąd kolektora
R2 jest przeznaczony do tłumienia napięcia u podstawy. Wybierając go, musisz osiągnąć maksymalną czułość przy minimalnym odchyleniu strzałki w przypadku braku sygnału. R3 dostosowuje czułość, a jego rezystancja praktycznie nie jest krytyczna.
Są chwile, kiedy sygnał musi zostać wzmocniony nie tylko prądem, ale także napięciem. W tym przypadku obwód wskaźnika jest uzupełniony kaskadą z OE. Taki wskaźnik stosowany jest np. W magnetofonie „Comet 212”. Jego schemat pokazano na rys.3
Ryc.3
Takie wskaźniki mają dużą czułość i rezystancję wejściową, dzięki czemu dokonują minimalnych zmian w mierzonym sygnale. Jeden ze sposobów wykorzystania wzmacniacza operacyjnego - na ilustracji pokazano konwerter napięcia i prądu rys.4.
Ryc.4
Taki wskaźnik ma niższą rezystancję wejściową, ale jest bardzo prosty do obliczenia i wyprodukowania. Obliczmy rezystancję R1: R \u003d U s / I max gdzie:
R jest rezystancją rezystora wejściowego
U s - Maksymalny poziom sygnału
I max - prąd pełnego odchylenia
Diody dobierane są według tych samych kryteriów, co w innych obwodach.
Jeśli poziom sygnału jest niski i / lub wymagana jest wysoka impedancja wejściowa, można użyć repeatera. Jego schemat pokazano na rys.5.
Ryc.5
Aby diody działały niezawodnie, zaleca się podniesienie napięcia wyjściowego do 2-3 V.W związku z tym w obliczeniach zaczynamy od napięcia wyjściowego wzmacniacza operacyjnego. Pierwszym krokiem jest ustalenie potrzebnego wzmocnienia: K \u003d U out / U in. Teraz obliczmy rezystory R1 i R2: K \u003d 1 + (R2 / R1)
Wydawałoby się, że nie ma ograniczeń w wyborze nominałów, ale nie zaleca się ustawiania R1 poniżej 1kΩ. Teraz obliczamy R3: R \u003d U o / I gdzie:
R - rezystancja R3
U o - napięcie wyjściowe OU
I - prąd pełnego odchylenia
2 Wskaźniki szczytowe (LED)
2.1 Wskaźnik analogowy
Chyba najpopularniejszy w tej chwili rodzaj wskaźników. Zacznijmy od najprostszego. Na rys.6 pokazano schemat wskaźnika sygnału / szczytu na podstawie komparatora. Rozważmy zasadę działania. Próg jest ustalany przez napięcie odniesienia, które jest ustawiane na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego przez dzielnik R1R2. Gdy sygnał na wejściu bezpośrednim przekracza napięcie odniesienia, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego pojawia się + U p, otwiera się VT1 i zapala się VD2. Gdy sygnał jest poniżej napięcia odniesienia, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego znajduje się –U p. W tym przypadku VT2 jest rozwarte, a VD2 jest włączone. Teraz obliczmy ten cud. Zacznijmy od komparatora. Na początek wybierz napięcie wyzwalania (napięcie odniesienia) i rezystor R2 w zakresie 3 - 68 kOhm. Obliczamy prąd w źródle napięcia odniesienia I att \u003d U op / R b gdzie:
I att - prąd przez R2 (prąd na wejściu odwracającym można pominąć)
U op - napięcie odniesienia
R b - rezystancja R2
Ryc.6
Teraz obliczmy R1. R1 \u003d (U e -U op) / I att gdzie:
U e - napięcie zasilania
U op - napięcie odniesienia (napięcie robocze)
I att - prąd przez R2
Rezystor ograniczający R6 jest wybierany zgodnie ze wzorem R1 \u003d U e / I LED gdzie:
R - rezystancja R6
U e - napięcie zasilania
I LED - prąd stały diody LED (zalecany wybór w zakresie 5-15 mA)
Rezystory kompensacyjne R4, R5 są dobierane zgodnie z podręcznikiem i odpowiadają minimalnej rezystancji obciążenia dla wybranego wzmacniacza operacyjnego.
Zacznijmy od pojedynczego wskaźnika poziomu LED ( rys.7). Ten wskaźnik jest oparty na wyzwalaczu Schmitta. Jak wiesz, spust Schmitta ma trochę histerezate. próg odbioru różni się od progu rezygnacji. Różnica między tymi progami (szerokość pętli histerezy) jest określona stosunkiem R2 do R1 od wyzwalacz Schmitta jest wzmacniaczem z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Rezystor ograniczający R4 jest obliczany zgodnie z tą samą zasadą, co w poprzednim obwodzie. Rezystor ograniczający w obwodzie podstawowym jest obliczany na podstawie obciążalności LE. W przypadku CMOS (zalecana jest logika CMOS) prąd wyjściowy wynosi około 1,5 mA. Najpierw obliczyć prąd wejściowy stopnia tranzystora: I b \u003d I LED / h 21E gdzie:
Ryc.7
Ja b - prąd wejściowy stopnia tranzystora
I LED - prąd stały diody LED (zalecane ustawienie 5 - 15 mA)
h 21E - współczynnik przenikania prądu
Jeśli prąd wejściowy nie przekracza obciążalności LE, można obejść się bez R3, w przeciwnym razie można to obliczyć według wzoru: R \u003d (E / I b) -Z gdzie:
R - R3
E - napięcie zasilania
I b - prąd wejściowy
Z - impedancja wejściowa stopnia
Aby zmierzyć sygnał w „kolumnie”, można złożyć wielopoziomowy wskaźnik ( rys.8). Taki wskaźnik jest prosty, ale jego czułość jest niska i nadaje się tylko do pomiaru sygnałów od 3 V i więcej. Progi odpowiedzi LE są ustawiane przez rezystory przycinające. Wskaźnik wykorzystuje elementy TTL, w przypadku stosowania CMOS na wyjściu każdego LE należy zainstalować stopień wzmacniacza.
Ryc.8
Najprostszy sposób ich wykonania. Niektóre schematy są pokazane na rys.9
Ryc.9
Możesz także użyć innych wzmacniaczy wskazań. Możesz poprosić schematy o włączenie ich do sklepu lub od Yandex.
3. Wskaźniki szczytowe (fluorescencyjne)
Kiedyś były używane w technologii domowej, teraz są szeroko stosowane w centrach muzycznych. Takie wskaźniki są bardzo trudne do wykonania (obejmują specjalistyczne mikroukłady i mikrokontrolery) oraz do podłączenia (wymagają wielu zasilaczy). Nie polecam ich używać hobbystom.
Lista pierwiastków radioaktywnych
| Przeznaczenie | Typ | Określenie | numer | Uwaga | Wynik | Mój notebook | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 Najprostszy wskaźnik słupkowy | |||||||
| VD1 | Dioda | 1 | Do notatnika | ||||
| R1 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| PA1 | Mikroamperomierz | 1 | Do notatnika | ||||
| Ryc.2 | |||||||
| VT1 | Tranzystor | 1 | Do notatnika | ||||
| VD1 | Dioda | 1 | Do notatnika | ||||
| R1 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R2 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R3 | Rezystor zmienny | 10 kΩ | 1 | Do notatnika | |||
| PA1 | Mikroamperomierz | 1 | Do notatnika | ||||
| Ryc.3 | |||||||
| VT1, VT2 | Tranzystor bipolarny | KT315A | 2 | Do notatnika | |||
| VD1 | Dioda | D9E | 1 | Do notatnika | |||
| C1 | 10 μF | 1 | Do notatnika | ||||
| C2 | Kondensator elektrolityczny | 1 μF | 1 | Do notatnika | |||
| R1 | Rezystor | 750 omów | 1 | Do notatnika | |||
| R2 | Rezystor | 6,8 k Ohm | 1 | Do notatnika | |||
| R3, R5 | Rezystor | 100 kΩ | 2 | Do notatnika | |||
| R4 | Rezystor przycinarki | 47 k Ohm | 1 | Do notatnika | |||
| R6 | Rezystor | 22 kΩ | 1 | Do notatnika | |||
| PA1 | Mikroamperomierz | 1 | Do notatnika | ||||
| Ryc.4 | |||||||
| OU | 1 | Do notatnika | |||||
| Mostek diodowy | 1 | Do notatnika | |||||
| R1 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| PA1 | Mikroamperomierz | 1 | Do notatnika | ||||
| Ryc.5 | |||||||
| OU | 1 | Do notatnika | |||||
| Mostek diodowy | 1 | Do notatnika | |||||
| R1 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R2 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R3 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| PA1 | Mikroamperomierz | 1 | Do notatnika | ||||
| 2.1 Wskaźnik analogowy | |||||||
| Ryc.6 | |||||||
| OU | 1 | Do notatnika | |||||
| VT1 | Tranzystor | N-P-N | 1 | Do notatnika | |||
| VT2 | Tranzystor | P-N-P | 1 | Do notatnika | |||
| VD1 | Dioda | 1 | Do notatnika | ||||
| R1, R2 | Rezystor | 2 | Do notatnika | ||||
| R3 | Rezystor przycinarki | 1 | Do notatnika | ||||
| R4, R5 | Rezystor | 2 | Do notatnika | ||||
| R6 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| HL1, VD2 | Dioda LED | 2 | Do notatnika | ||||
| Ryc.7 | |||||||
| DD1 | Logic IC | 1 | Do notatnika | ||||
| VT1 | Tranzystor | N-P-N | 1 | Do notatnika | |||
| R1 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R2 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R3 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| R4 | Rezystor | 1 | Do notatnika | ||||
| HL1 | Dioda LED | 1 | Do notatnika | ||||
| Ryc.8 | |||||||
| DD1 | Logic IC | 1 | Do notatnika | ||||
| R1-R4 | Rezystor | 4 | Do notatnika | ||||
| R5-R8 | Rezystor przycinarki | 4 | Do notatnika | ||||
| HL1-HL4 | Dioda LED | 4 | Do notatnika | ||||
| Ryc.9 | |||||||
| Żeton | A277D | 1 | Do notatnika | ||||
| Kondensator elektrolityczny | 100 uF | 1 | Do notatnika | ||||
| Rezystor zmienny | 10 kΩ | 1 | Do notatnika | ||||
| Rezystor | 1 kΩ | 1 | Do notatnika | ||||
| Rezystor | 56 k Ohm | 1 | Do notatnika | ||||
| Rezystor | 13 kΩ | 1 | Do notatnika | ||||
| Rezystor | 12 kΩ | 1 | Do notatnika | ||||
| Dioda LED | 12 | ||||||
Na Ryc.1 przedstawiono schemat dla jednego kanału. W przypadku stereo musimy złożyć dwa takie urządzenia. Wskaźnik poziomu sygnału jest zamontowany na jednym tranzystorze T1, dowolnym z serii KT315... Aby zwiększyć czułość, na diodach D1 i D2 z serii D9 zastosowano układ podwajający napięcie. Urządzenie nie zawiera skąpych części radiowych, więc można zastosować dowolne o podobnych parametrach.
Ustawienie odczytu wskaźnika odpowiadającego poziomowi nominalnemu jest realizowane przez rezystor przycinający R2. Czas całkowania wskaźnika wynosi 150-350 ms, a czas powrotu strzałki, określony przez czas rozładowania kondensatora C5, wynosi 0,5-1,5 s. Kondensator C4 to jeden na dwa urządzenia. Służy do wygładzania tętnień po włączeniu. Zasadniczo można zrezygnować z tego kondensatora.
Urządzenie na dwa kanały audio zmontowano na płytce drukowanej o wymiarach 100x43 mm (patrz rysunek 2)... Wskaźniki są zamontowane właśnie tam. Aby zapewnić łatwy dostęp do rezystorów strojenia, w płytce wywiercono otwory (nie pokazane na rysunku), przez które można przejść małym śrubokrętem, aby wyregulować nominalny poziom sygnału. To jednak jedyna rzecz, do której sprowadza się ustawienie tego urządzenia. W zależności od siły sygnału urządzenia może być konieczne wybranie rezystora R1. Dlatego po drugiej stronie płytki znajdują się kierunkowskazy, elementy Cl, R1 trzeba było montować od strony drukowanych przewodników. Lepiej jest wziąć te części tak miniaturowe, jak to możliwe, na przykład bezramowe.
Pobieranie: Analogowy wskaźnik poziomu sygnału wyjściowego
Jeśli zostaną znalezione uszkodzone linki, możesz zostawić komentarz, a linki zostaną wkrótce przywrócone.
Myślę, że większość rozumie, że o dźwięku systemu w dużej mierze decyduje różny poziom sygnału w poszczególnych jego sekcjach. Kontrolując te miejsca, możemy ocenić dynamikę działania różnych jednostek funkcjonalnych układu: uzyskać pośrednie dane o wzmocnieniu, wprowadzonych zniekształceniach itp. Ponadto wynikowy sygnał po prostu nie zawsze jest możliwy do odsłuchania, dlatego stosowane są różnego rodzaju wskaźniki poziomu. W ich roli można używać zarówno konwencjonalnych urządzeń strzałowych, jak i specjalnych konstrukcji amatorskich.
Najprostszy wskaźnik poziomu z mikroamperomierza |
Schemat takiego urządzenia jest tak prosty, jak to tylko możliwe, zawiera grot strzałki i opór.
Mikroamperomierz musi mieć całkowity prąd odchylania 500μA. Takie urządzenia działają tylko na prąd stały, więc sygnał audio wymaga prostowania za pomocą diody. Do konwersji napięcia na prąd potrzebny jest opór. Dokładniej, głowica mikroamperomierza mierzy prąd przepływający przez rezystor. Wartość znamionowa jest obliczana zgodnie z prawem Ohma, ale pamiętaj, że napięcie za diodą prostowniczą będzie dwukrotnie niższe.
R \u003d 0,5U / I gdzie: R to rezystancja rezystora (Ohm), U to napięcie (V), I to całkowity prąd odchylania wskaźnika (A)Bardzo wygodnie jest ocenić poziom sygnału, nadając mu pewną bezwładność. Można to osiągnąć podłączając kondensator równolegle z głowicą pomiarową pojemności elektrolitycznej, ale nie zapominaj, że spowoduje to √2-krotne zwiększenie napięcia na głowicy. Taki miernik można wykorzystać do oszacowania mocy wyjściowej wzmacniacza. Ale jeśli nagle poziom mierzonego sygnału nie wystarczy, możesz dodać stopień wzmacniacza na tranzystorze lub wzmacniaczu operacyjnym
Wskaźnik poziomu tranzystora |
Tranzystor w tym przypadku jest prostym wzmacniaczem prądu, reszta obwodu jest podobna do poprzedniego. Prąd kolektora powinien być nawet 2-krotnie większy od prądu pełnego odchylenia mikroamperomierza, np. Jeżeli sumaryczny prąd odchylania głowicy amperomierza wynosi 100 μA, to prąd kolektora tranzystora bipolarnego powinien wynosić około 200 μA. Następnie musisz użyć i znaleźć w nim aktualny współczynnik transferu h 21e.
Ze wzoru określamy prąd wejściowy:
I b \u003d I k / h 21E
gdzie: I b - prąd wejściowy I k - prąd kolektora h 21E - współczynnik przekazywania prądu
Opór R1 znajdujemy z prawa Ohma dla odcinka obwodu:
gdzie: U e - napięcie zasilania, I k prąd kolektora
R2 jest potrzebne do tłumienia napięcia u podstawy. Wybierając go, musisz osiągnąć najwyższą czułość przy jak najmniejszym wychyleniu strzały głowy przy braku sygnału. Rezystancja R3 reguluje czułość, a jej wartość praktycznie nie ma znaczenia.
Jeśli potrzebujesz wzmocnić nie tylko prąd, ale także napięcie, możesz uzupełnić oryginalny obwód o drugi stopień. Przykład tego schematu jest zapożyczony ze starego.
Takie wskaźniki mają bardzo dobrą czułość i wartości impedancji wejściowej, dlatego mają minimalny błąd.
Opór R1 jest określony wzorem:
R \u003d U s / I maksgdzie: R - rezystancja rezystora wejściowego U s - maksymalny poziom sygnału I max całkowity prąd odchylania
Jeśli poziom sygnału jest bardzo mały lub, zgodnie z wymaganiami, wymagana jest wysoka impedancja wejściowa, można zastosować obwód wzmacniacza we wzmacniaczu operacyjnym.
Aby zapewnić prawidłowe, pożądane jest, aby napięcie wyjściowe miało co najmniej 2-3 wolty. Tak więc w obliczeniach tego obwodu będziemy postępować od napięcia wyjściowego wzmacniacza operacyjnego.
Określ zysk:
K \u003d U na zewnątrz / U weTeraz obliczmy wartości rezystancji R1 i R2:
K \u003d 1 + (R2 / R1)Nie zaleca się przyjmowania wartości mniejszych niż 1 kOhm przy wyborze wartości rezystorów R1. Teraz znajdujemy R3:
R \u003d U o / Igdzie: R - rezystancja R3 U o - napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego I - całkowity prąd odchylania
Miernik poziomu ze wskaźnikiem LED oparty na komparatorze |
Próg jest ustalany przez napięcie odniesienia, które tworzy dzielnik rezystora R1R2. Gdy sygnał na bezpośrednim wejściu wzmacniacza operacyjnego jest wyższy niż poziom napięcia odniesienia, pojawia się sygnał wyjściowy wzmacniacza + U p, VT1 zostaje odblokowane i zapala się druga dioda LED. Gdy sygnał jest mniejszy niż napięcie odniesienia, wyjście wzmacniacza operacyjnego jest obecne –U p... Dlatego VT2 jest otwarty, a VD2 jest włączony. Do obliczeń ustawmy napięcie wyzwalania, jest to również napięcie odniesienia i rezystancja R2 w zakresie od 3 do 68 kOhm.
Znajdź prąd w źródle napięcia odniesienia:
Iatt \u003d U op / R bgdzie: I att - prąd płynący przez R2, U op - napięcie odniesienia, R b - rezystancja R2
R1 \u003d (U e -U op) / I att
gdzie: U e - napięcie zasilania, U op - napięcie odniesienia, I att - prąd płynący przez R2
Graniczną rezystancję R6 oblicza się ze wzoru:
R1 \u003d U e / I LEDgdzie: U e - napięcie zasilania, I LED - prąd przewodzenia diody.
Rezystancje kompensacyjne R4, R5 dobierane są zgodnie z podręcznikiem dotyczącym wzmacniacza operacyjnego i muszą odpowiadać minimalnej rezystancji obciążenia dla wybranego wzmacniacza operacyjnego.
Spust Schmitta montowany jest na dwóch elementach, co daje efekt histerezy, tj. poziom wyzwalania nie odpowiada progowi wyzwalania. Szerokość pętli histerezy jest w stosunku R2 do R1. Ograniczająca rezystancja R4 działa na tej samej zasadzie, co w powyższym przykładzie. Rezystor ograniczający w obwodzie bazowym jest określany na podstawie obciążalności elementu logicznego. W przypadku technologii CMOS prąd wyjściowy wyniesie około 1,5 mA. Obliczmy prąd wejściowy stopnia tranzystora według wzoru:
I b \u003d I LED / h 21Egdzie: I b to prąd wejściowy stopnia tranzystora, I LED to prąd przewodzenia diody LED, h 21E to współczynnik przenoszenia prądu tranzystora bipolarnego
Teraz można określić impedancję wejściową:
Z \u003d E / I bgdzie: Z - rezystancja wejściowa, E - napięcie zasilania, I b - prąd wejściowy stopnia tranzystora
R3 \u003d (E / I b) -Zgdzie: E to napięcie zasilania, Ja b to prąd wejściowy tranzystora, Z to rezystancja wejściowa stopnia
Na podstawie tego projektu łatwo jest zmontować wielopoziomowy wskaźnik:
Jego główną zaletą jest prostota i brak zewnętrznego zasilania. Podłączany jest np. Do magnetofonu według schematu „mieszane mono” lub z kondensatorem separującym, do wzmacniacza „mieszane mono” lub nawet bezpośrednio.
Podczas pracy ze wzmacniaczem od 40 ... 50 W lub wyższym, rezystancja R7 powinna być w zakresie 270 ... 470 Ohm. Diody VD1 ... VD7 - dowolny krzem o dopuszczalnym prądzie co najmniej 300 mA.