Ja jums ir grūtības saprast, kā izmantot LM3915 IC, šis raksts palīdzēs jums viegli izveidot jebkuru vēlamo piemērojamo shēmu, izmantojot šo IC. Šeit mēs apspriedīsim IC LM3915 datu lapu, tās pievienošanas funkcijas, galvenās elektriskās specifikācijas un arī dažas noderīgas lietojumprogrammu shēmas.
Vispārīgs apraksts
LM3915 ir monolītisks IC, kas paredzēts analogo sprieguma signālu uztveršanai un inkrementālas vai secīgas loģikas pārslēgšanai uz tā 10 izeju.
Inidicējošām ierīcēm, piemēram, LED, ar šīm izejām var pievienot LCD vai vakuuma displejus, lai iegūtu atbilstošu vizuālo indikāciju, reaģējot uz mainīgo ieejas analogo signālu.
IC ir viens kontakts, lai norādītu, vai izejas gaismas diodes secīgi rīkosies atsevišķi (punktu režīmā) vai joslu diagrammas veidā.
Gaismas diodi var savienot bez ierobežojošiem rezistoriem, jo IC ir iekšēja programmējama strāvas regulēšana 10 izejām.
IC ķēdi, kurā ietilpst visas 10 gaismas diodes, var darbināt, izmantojot tik zemu kā 3V barošanu un līdz pat 25V.
IC ir pielāgojama sprieguma atskaite un precīzs 10 pakāpju sprieguma dalītājs. Augstas pretestības ieejas buferi var barot ar analogo spriegumu no 0 V līdz + 1,5 V.
Turklāt ieejas ir labi aizsargātas pret signāliem līdz ± 35V diapazonam.
Ievades buferī darbojas 10 opamp salīdzinātāji, kas visi ir saistīti ar precizitātes dalītāju tīklu. Sistēmas precizitātes līmenis parasti ir 1 dB tuvumā.
LM3915 3 dB / step displejs ir paredzēts ievades signālu pieņemšanai ar plašu dinamisko diapazonu. Piemēram, ieeja var būt audio vai mūzikas signāls, mainīga gaismas intensitāte vai vibrācijas elektrība.
Audio lietojumi var būt vidējā vai maksimālā līmeņa indikatoru, jaudas skaitītāju un RF signāla stipruma mērītāju veidā.
Tradicionālā analogā jaunināšana VU skaitītāji ar LM3915 balstīta LED joslu diagramma dod labāku apgaismotu reakciju, izturīgu displeju ar uzlabotu redzes lauku, kas ļauj labāk interpretēt ieejas signālu.
LM3915 lietošana ir ļoti vienkārša. Papildus desmit gaismas diodēm jūs pat varat izmantot 1,2 V pilna mēroga novirzes mērītāju tikai ar vienu rezistoru.
Cits atsevišķs rezistors iestata pilna mēroga diapazonu no 1,2 V līdz 12 V neatkarīgi no barošanas sprieguma vērtības. LED spilgtumu ir viegli kontrolēt ar vienu ārēju podu.
Tipiska LM3915 shēmas konfigurācija
Šajā attēlā parādīts, kā IC LM3915 var iestatīt tipiskākajā vai pamata funkcionālajā režīmā.
Ja esat jauns hobijs un vēlaties ātri konfigurēt IC LM3915 vai LM3914 pinouts, lai iegūtu nepieciešamās darbības, var izmantot šo diagrammu. Pinout informācija ir paskaidrota zemāk:
pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18 un pin # 1 = Visi ir LED savienojuma izejas. Gaismas diodēm nav nepieciešama ārēja pretestība, taču vēlams, lai gaismas diodes padeves līnija būtu jāierobežo līdz 5 V, lai noturētu izkliedi apakšējā pusē.
3. kontakts ir VDD vai pozitīvais barošanas avots IC, kas var uzņemt jebkuru barošanu no 3V līdz 25V, bet es iesaku izmantot 5V, lai gaismas izkliede saglabātu apakšējo pusi.
8. kontakts ir Vss vai IC iezemētā (negatīvā) padeves tapa.
Tapas Nr. 6 un tapu Nr. 7 var savienot kopā un izbeigt ar zemes līniju, izmantojot 1K rezistoru.
5. kontakts ir jākonfigurē, kā parādīts iepriekšējā diagrammā, izmantojot 10 k iepriekš iestatītu iestatījumu un kondensatoru. Šo sākotnējo iestatījumu var pielāgot, lai iestatītu pilnas skalas LED apgaismojuma diapazonu atkarībā no ieejas signāla stipruma.
9. tapu var atstāt nepieslēgtu (atvērtu) vai savienotu ar + padeves līniju. Atstājot nepieslēgtus, gaismas diodes secībā uz augšu / uz leju atsevišķi parādās kā darbojas 'DOT' un tādējādi tiek sauktas par DOT režīmu. Kad tapa Nr. 9 ir savienota ar pozitīvo līniju, LED secība ir kā augšup / lejup virzīta apgaismota josla, tāpēc to sauc par joslas režīmu.
Kad tas ir izdarīts, tas ir tikai par ievades signāla padevi un vērojiet brīnišķīgo gaismas diožu kustību, kā norādīts mainīga ieejas signāla vai mūzikas amplitūdas
Absolūtais maksimālais vērtējums
LM3915 absolūtais maksimālais vērtējums norāda maksimālos sprieguma un strāvas parametrus, ar kuriem ierīci ir atļauts apstrādāt.
- Barošanas spriegums = 25V
- LED izejas padeve, ja šeit izmantojat atsevišķu barošanu = 25V (tāds pats kā iepriekš)
- Maksimālais ieejas signāla diapazons = +/- 35V
- Dalītāja atsauces spriegums = -100mV līdz barošanas līmenim.
- Jaudas izkliede = 1365 mW
IC iekšējais izkārtojums
Šī diagramma parāda IC iekšējo izkārtojumu. Mēs varam redzēt, kā opama salīdzinātāji ir sakārtoti ieejas signāla apstrādei tapā # 5. Atsauce pie tapas Nr. 7 tiek pielietota pakāpeniski visā Opamp neinvertējošajās ieejās caur kāpņu tipa rezistoru dalītāju tīklu.
Funkcionālais apraksts
Iepriekš minētā LM3915 pamata bloku diagramma sniedz vispārēju priekšstatu par ķēdes darbību. Augstas ieejas pretestības sprieguma sekotāja buferis reaģē uz ieejas tapas # 5 signāliem.
Šis kontakts ir nodrošināts pret pārsprieguma un apgrieztās polaritātes signāliem. Pēc tam signāls no bufera nonāk 10 salīdzinātāju grupā.
Katrs no šiem opampiem tiek novirzīts līdz pieaugošiem atsauces līmeņiem, izmantojot rezistoru dalītāju sēriju. Iepriekš redzamajā attēlā rezistoru tīkls ir saistīts ar iekšējo 1,25 V atsauces spriegumu.
Katram 3 dB ieejas signāla pieaugumam tiek iedarbināts slēdzis salīdzinājuma līmenī, liekot attiecīgajai gaismas diodei attiecīgi pārvietoties un secīgi interpretēt signāla reakciju.
Šo iekšējo rezistoru dalītāju varēja darbināt ar 0 - 2 voltu potenciālu pie kontakta Nr. 5, izmantojot ārējo rezistīvo dalītāju tīklu.
IEKŠĒJĀ SPrieguma atskaite
Paredzēts, ka IC LM3915 atsauces spriegums ir mainīgs, lai tas izveidotu niecīgu 1,25 V pāri REF OUT (tapas Nr. 7) un REF ADJ (tapai Nr .: 8).
Atskaites spriegums tiek ieviests visā rezistorā R1, kuru var mainīt pēc izvēles. Tā kā mums ir pastāvīgs barošanas līdzstrāvas spriegums, konstantai strāvai I1 ir atļauts pārvietoties caur izejas iestatīšanas rezistoru R2, ļaujot izejas spriegumam:
VOUT= VAtsauce(1 + R2 / R1) + IADJR2
Strāva, ko uzņem standartsprieguma tapa Nr. 7, nosaka LED strāvas daudzumu. Mēs varam sagaidīt apmēram 10 reizes lielāku šo strāvu, ko var pieļaut katra patērētā izejas gaismas diode.
Šī strāva ir vairāk vai mazāk nemainīga neatkarīgi no barošanas sprieguma izmaiņām un temperatūras izmaiņām. Aprēķinot LED piedziņas strāvu, jāņem vērā strāva, ko izmanto iekšējais 10 rezistoru dalītājs, un ārējais strāvas un sprieguma iestatīšanas dalītājs.
IC nodrošina funkciju reālā laika atsauces LED spilgtuma modulēšanai vai reaģējot uz ieejas sprieguma izmaiņām un citiem signāliem. Tas ļauj iekļaut daudzus novatoriskus displejus vai iespējas ievades pārsprieguma, trauksmes signālu utt.
Visi LM3915 izejas ir iekšēji kontrolēti NPN BJT buferi, kā parādīts zemāk.
Iekšējais atgriezeniskais āķis ierobežo tranzistoru no pašreizējām situācijām. Gaismas diodes izejas strāva tiek fiksēta aptuveni līdz 10 reizes lielākai par standarta slodzes strāvu neatkarīgi no izejas sprieguma izmaiņām, līdz, protams, tranzistori nav piesātināti ar lielu ieejas padevi.
Kā izmantot MODE tapu Nr. 9
Šī tapa ir konfigurēta divu funkciju izpildei. Lūdzu, skatiet šo vienkāršoto blokshēmu.
PUNKTA VAI BĀRA REŽĪMA IZVĒLE
Kad tapa Nr. 9 ir savienota ar barošanas līniju + (vai starp -100mV un barošanas līmeni), salīdzinātājs C1 to uztver un izeju iestata joslu diagrammas režīmā. Šajā režīmā visas gaismas diodes reaģē izgaismotā “joslā”, kas virzās uz augšu / uz leju, reaģējot uz mainīgajiem signāliem tapā Nr. 5.
Ja kontakts Nr. 9 nav savienots, izejas tiek iestatītas režīmā “DOT”. Nozīmē, ka gaismas diodes secīgi uz augšu / uz leju pa vienam, iegūstot pulsējošu apgaismotu DOT vai punktu līdzīgu izskatu.
Galvenais veids, kā konfigurēt tapu Nr. 9, ir vai nu turēt to atvērtu vai nepieslēgtu, lai ieviestu punktu režīmu, vai arī savienot to ar V + barošanu joslu režīma ieviešanai.
Darbojoties joslas režīmā, tapai Nr. 9 jābūt piestiprinātai uzreiz ar tapu Nr. 3. LED + līniju, kas piegādā lielas strāvas LED ķēdei, nevajadzētu izmantot ar tapu Nr. 9, lai lieli IR pilieni netiktu turēti no šīs tapas.
Lai nodrošinātu, ka izejas LED displejs darbojas pareizi, ja punktu režīmā kaskādē ir vairāk nekā viens LM3915, iebūvētā īpašā shēma ir tāda, ka tapas Nr. 10 LED izslēdzas pirmajam LM3915 IC, kas atrodas momenetē, kad otrais LM3915 ir ieslēgts.
LM3915 IC kaskādes dizainu kopā punktveida režīmā var redzēt zemāk.
Ar nosacījumu, ka ieejas signāla spriegums ir zemāks par otrā LM3915 slieksni, LED # 11 paliek izslēgts. Tādējādi pirmā LM3915 tapai Nr. 9 ir efektīva atvērta ķēde, kas liek IC darboties punktu režīmā.
Tomēr brīdī, kad ieejas signāls šķērso LED # 11 slieksni, pirmā LM3915 tapa # 9 tiek pazemināta par līmeni, kas vienāds ar gaismas diodes priekšējo spriegumu (1,5 V vai vairāk) zem VLED.
Šo situāciju uzreiz uztver salīdzinātājs C2, atsauce uz 0,6 V zem VLED. Tas liek C2 izejai kļūt zemai, izslēdzot izejas tranzistoru Q2, pēc tam izslēdzot LED # 10.
VLED tiek noteikts caur rezistoru 20k, kas piestiprināts pie tapas Nr. 11. Nelielā strāva (zem 100 µA), kas tiek novirzīta no LED # 9, nerada atpazīstamu efektu uz LED intensitāti. Papildu strāvas avots tapā Nr. 1 uztur vismaz 100 µA, kas darbojas caur LED # 11, neatkarīgi no tā, vai ieejas signāla pieaugums ir pietiekams, lai izslēgtu LED.
Tas nozīmē, ka pirmā LM3915 tapa Nr. 9 tiek turēta pietiekami zemu, lai tā izslēgtu LED # 10, kamēr ir izgaismota kāda no sērijas augšējām gaismas diodēm.
Kaut arī 100 µA parasti nerada ievērojamu LED spilgtumu, tas var būt redzams pietiekami daudz, ja tiek izmantoti augstas efektivitātes gaismas diodes un pilnīgā tumsā. Ja tas izklausās nepieņemami, viegls līdzeklis būtu LED # 11 šuntēšana ar 10k rezistoru.
1 V infrasarkanais kritiens ir lielāks par minimālo 900 mV, kas nepieciešams, lai uzturētu izslēgtu LED # 10, bet pietiekami mazs, lai nodrošinātu, ka LED # 11 nedarbojas virs nevēlamām robežām.
Visgrūtākais jautājums rodas, ja tiek patērētas ievērojamas LED strāvas, it īpaši joslu diagrammas režīmā.
Šādas strāvas, kas attālinās no zemes tapas, noved pie sprieguma pazemināšanās ārējās elektroinstalācijas iekšienē, izraisot traucējumus un svārstības.
Atgriešanās kabeļu nokļūšana no signāla pieslēgvietām, iezemējuma atskaites un no rezistora ķēdes apakšējās puses uz vienu kopēju spaili, kas var būt vistuvāk tapai Nr. 2, kļūst par ideālu pieeju.
Paplašināti vadu savienojumi no VLED uz kopējiem LED anodiem var izraisīt svārstības. Pamatojoties uz to, cik nopietna problēma ir 0,05 µF līdz 2,2 µF atvienošanas kondensatorus var izmantot starp LED anoda kopējo un tapu # 2.
Tas palīdz mazināt visas attīstītās svārstības. Ja LED anoda padeves līnijas elektroinstalācija nav sasniedzama, identiska atvienošana starp tapu Nr. 1 līdz tapai Nr. 2 ir pietiekama, lai atceltu traucējumus.
Jaudas izkliede
Jāņem vērā jaudas izkliedēšana, īpaši joslu režīmā. Piemēram, ar 5 V barošanas avotu un visām gaismas diodēm, kas iestatītas darbam ar 20 mA strāvu, var sagaidīt, ka IC LED draivera daļa izkliedēs vairāk nekā 600 mW.
Šādos gadījumos 7,5Ω rezistoru var izmantot virknē ar LED barošanas līniju, kas varētu palīdzēt izkliedes līmeni samazināt līdz pusei sākotnējās vērtības. Šī rezistora negatīvais gals jāpastiprina ar 2,2 µF cietā tantala apvedceļa kondensatoru ar tapu # 2.
KASKADĒŠANA LM3915 IC
Lai izmantotu 60 dB vai 90 dB dinamiskā diapazona displeja signālus, jums var būt nepieciešama dažu LM3915 IC kaskāde.
Vienkārša, pieejama metode pāris LM3915 kaskādei būtu divu IC sadales atskaites spriegumu fiksēšana 30 dB attālumā viens no otra, kā norādīts.
Potenciometru R1 izmanto, lai pirmā LM3915 IC pilna mēroga spriegumu regulētu nedaudz līdz 316 mV, savukārt otrā IC atskaiti R4 ieplāno pie 10 V.
Šīs metodes trūkums ir tāds, ka LED # 1 ieslēgšanas slieksnis ir tikai 14 mV, un, ņemot vērā, ka LM3915 nobīdes spriegums var būt līdz 10 mV, var notikt būtiskas kļūdas.
Šī metode nav ieteicama 60 dB displejiem, kas prasa pienācīgu precizitāti pie dažiem sākotnējiem displeja sliekšņiem.
Izcila tehnika, kas parādīta zemāk redzamajā attēlā, saglabā atsauces vērtību pie 10 V katram no diviem LM3915 IC un palielina ievades signālu zemākajam LM3915 par 30 dB. Ņemot vērā to, ka pāris 1% rezistoru spēj nostiprināt pastiprinātāja pastiprinājumu pie ± 0,2 dB, nepieciešamība pēc pastiprinājuma samazināšanas kļūst nevajadzīga.
Tomēr 5 mV spuldzes nobīdes spriegums varētu mainīt pirmo LED pārslēgšanās robežu par aptuveni 4 dB, kas prasa nobīdi.
Atcerieties, ka tikai viena korekcija var palīdzēt atcelt precizitātes taisngrieža nobīdi kopā ar 30 dB pastiprināšanas pakāpi.
No otras puses, tā vietā, lai pastiprinātu, samērā augstas amplitūdas ieejas signālus varētu piegādāt tieši uz apakšējo LM3915 un pēc tam vājināt par 30 dB, lai virzītu 2. LM3915 IC.
LM3915 Lietošanas shēmas
Pustviļņu smaile detektors
Labākais veids, kā uzrādīt maiņstrāvas signālu, izmantojot IC LM3915, ir to tieši ievietot 5. tapā, kas nav labota. Tā kā izgaismotā gaismas diode apzīmē piemērotās maiņstrāvas viļņu formas momentāno lielumu, ar to pašu metodi kļūst iespējams noteikt gan audio signālu maksimālo, gan vidējo vērtību.
LM3915 īpaši labi reaģē uz pozitīviem puscikliem, taču tam netiks nodarīts kaitējums nevienam ieejas signālam līdz pat ± 35V (vai pat līdz pat ± 100V, ja 39k rezistoru izmanto virknē ar ieejas signālu).
Ieteicams darbināt ķēdi DOT režīmā un ļaut katram gaismas diodei uzzīmēt 30mA, lai no iestatījuma iegūtu optimālu spilgtumu.
Lai noteiktu maiņstrāvas vidējo vērtību vai maksimuma noteikšanai, būs jālabo signāls.
Ja LM3915 ir iestatīts ar 10 V pilnu skalu visā sprieguma dalītājā, pirmā LED pārslēgšanās slieksnis būs tikai 450 mV. Parasts silīcija diode taisngriezis zemākajos līmeņos var nedarboties efektīvi 0,6 V diode sliekšņa dēļ.
Puse viļņu pīķa detektors iepriekš redzamajā attēlā izmanto PNP emitētāja sekotāju pirms diode. Tā kā tranzistora bāzes emitētāja spriegums bloķē diodes nobīdi aptuveni 100 mV diapazonā, šī metode darbojas pietiekami labi ar atsevišķām LM3915 lietojumprogrammām, izmantojot 30 dB displeju.
Vairāk lietojuma shēmu
Faktiski ir ļoti daudz ķēžu lietojumprogrammu, kuras varat izveidot, izmantojot IC LM3915. Šajā vietnē jau esmu apspriedis nedaudzus no tiem, uz kuriem jūs varat atsaukties, apmeklējot ŠEIT :
Tātad, ļaudis, tas bija īss apraksts, kurā izskaidrota IC LM3915 datu lapa un sīkāka informācija. Ja jums ir vēl kādas šaubas, lūdzu, informējiet mūs, izmantojot zemāk esošo komentāru lodziņu, mēs centīsimies sazināties ātrāk.
Atsauces
https://www.digchip.com/datasheets/download_datasheet.php?id=514550&part-number=LM3915
https://es.wikipedia.org/wiki/LM3915
Pāri: Augstas strāvas Zener diode datu lapa, lietojumprogrammas ķēde Nākamais: 27 MHz raidītāja ķēde - 10 km diapazons
