Ένδειξη στάθμης ήχου με 12 LED

12_led_vu_board_img1
12_led_vu_board_img112_led_vu_board_img3_sm
5 5 2 Product


H συσκευή απεικόνισης στάθμης ήχου με LED που παρουσιάζουμε εδώ είναι στην πραγματικότητα ένα βολτόμετρο που απεικονίζει την τάση του σήματος σε μία φωτεινή μπάρα από LED. Το κύκλωμα βασίζεται σε τελεστικούς ενισχυτές.

Είναι ένα κλασικό κύκλωμα αναλογικής απεικόνισης της στάθμης του ήχου που βασίζεται σε μία τοπολογία από διαδοχικούς συγκριτές. Οι συγκριτές αποτελούνται από 12 στο πλήθος τελεστικούς ενισχυτές και ο κάθε συγκριτής δουλεύει με διαφορετική τάση κατωφλίου. Οι 12 διαφορετικές τάσεις κατωφλίου για τους 12 συγκριτές παρέχονται από ένα δικτύωμα αντιστάσεων που είναι συνδεμένες σε σειρά. Την τοπολογία στην οποία βασίζεται το κύκλωμα της απεικόνισης στάθμης ήχου με LED, την έχουμε αναλύσει εκτενώς σε ειδικό άρθρο, στο οποίο μπορείτε να ανατρέξετε για περισσότερες πληροφορίες.

Ηλεκτρονικό σχηματικό - 12 LED VU - meter
Εικόνα 1. Το ηλεκτρονικό κύκλωμα της ένδειξης στάθμης ήχου με 12 LED

Οι τιμές των αντιστάσεων R14 έως R25, είναι υπολογισμένες έτσι ώστε να παράγονται 12 διαδοχικές τάσεις κατωφλίου για τους συγκριτές, με βήμα 3db. Αυτό σημαίνει ότι ο μετρητής στάθμης ήχου με LED είναι ένας λογαριθμικός μετρητής με βήμα απεικόνισης 3db. Αν δηλαδή υποθέσουμε ότι το LED D1, ανάβει στα 0db, τότε το D2 είναι ρυθμισμένο να ανάβει στα -3db, το D3 στα -6db και ούτω καθ’ εξής έως το LED D12, το οποίο ανάβει στα -33db. Επομένως, η δυναμική περιοχή του μετρητή, είναι 33db. Οι τιμές των R14 έως R25 μπορούν προφανώς να υπολογιστούν και για διαφορετικό βήμα και δυναμική περιοχή. Για όσους θέλουν να πειραματιστούν, ο υπολογισμός για διαφορετικό βήμα μπορεί να γίνει εύκολα βάσει των σχεδιαστικών εξισώσεων που παρατίθενται στην ανάλυση του κυκλώματος. Το κύκλωμα μπορεί επίσης να μετατραπεί και σε γραμμικό μετρητή, αν στη θέση των R14 έως R25 χρησιμοποιηθούν όμοιες αντιστάσεις. Το μόνο σίγουρο είναι ότι πρόκειται για μία πολύ ευέλικτη τοπολογία που μπορεί να μετατραπεί ή να σχεδιαστεί έτσι ώστε να ικανοποιεί κάθε ανάγκη όσον αφορά το βήμα της απεικόνισης και τη δυναμική περιοχή. Επιπλέον, η τοπολογία μπορεί να επεκταθεί και για περισσότερα LED, με χρήση περισσότερων τελεστικών. Σε κάθε περίπτωση όμως, το τυπωμένο κύκλωμα που παρέχουμε εδώ, είναι για 12 LED.

Οι πυκνωτές C6, C5 καθώς και οι δίοδοι D13 και D14, σχηματίζουν ένα κύκλωμα ανόρθωσης και συγκράτησης κορυφής της AC τάσης εισόδου. Σε συνδυασμό με την R29, ρυθμίζουν την απόκριση του μετρητή έτσι ώστε να είναι σχετικά αργή για εύκολη ανάγνωση. Οι τιμές των στοιχείων αυτών (ιδίως της R29 και του C6) μπορούν να προσαρμοστούν με πειραματισμούς, προκειμένου να επιτευχθεί η επιθυμητή απόκριση σύμφωνα με τις προτιμήσεις του εκάστοτε σχεδιαστή – κατασκευαστή. Αν το σήμα εισόδου εφαρμοστεί στην είσοδο P2, τότε, λόγω του C5, εξαλείφεται οποιαδήποτε DC συνιστώσα κι ο μετρητής μετρά μόνο AC.

Η ηλεκτρονική πλακέτα
Εικόνα 2. Η πλακέτα της ένδειξης στάθμης ήχου με 12 LED

Εναλλακτικά, το κύκλωμα μπορεί να λειτουργήσει κι ως DC βολτόμετρο αν το σήμα εισόδου εφαρμοστεί στην DC είσοδο P3. Τότε παρακάμπτεται ο C5 κι ο ανορθωτής και το σήμα εφαρμόζεται απευθείας στους συγκριτές.

Τέλος, τα τρίμερ R27 και R28, επιτρέπουν τη ρύθμιση της ευαισθησίας του κυκλώματος. Το R28 επιτρέπει στην πραγματικότητα τον περιορισμό της έντασης του σήματος εισόδου) ενώ το R27 μπορεί να ρυθμίσει την ελάχιστη στάθμη στην οποία ανάβει το λιγότερο σημαντικό LED (το D12).


Κατασκευή του κυκλώματος:

Η κατασκευή του κυκλώματος είναι σχετικά απλή και μπορεί να γίνει εύκολα στο τυπωμένο κύκλωμα που παρέχουμε παρακάτω ή ακόμη και σε πλακέτα γενικής χρήσης ή ακόμη και σε breadboard. Απαιτούνται εξαρτήματα συνηθισμένων προδιαγραφών εκτός από τις αντιστάσεις R14 έως R25 που θα πρέπει να είναι χαμηλής ανοχής 1% ή καλύτερες.

Το τυπωμένο έχει σχεδιαστεί για μικρού μεγέθους αντιστάσεις, τύπου 1/4W.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ότι τύπου LED θέλετε και μάλιστα μπορείτε να τροποποιήσετε τις τιμές των R1 έως R12 για να προσαρμόσετε τη φωτεινότητα των LED. Καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα πιστεύουμε όμως ότι θα υπάρξει με χρήση LED ορθογώνιας διατομής ή με χρήση μπάρας LED. Τα LED επίσης, μπορούν να κολληθούν από οποιαδήποτε πλευρά της πλακέτας (την πάνω ή την κάτω όψη).

Οδηγίες για να συναρμολογήσετε την πλακέτα
Εικόνα 3. Η συναρμολόγηση της πλακέτας της ένδειξης στάθμης ήχου με12 LED


Συνημμένα:

Το τυπωμένο κύκλωμα της ένδειξης στάθμης ήχου με 12 LED

 

Λίστα με όλα τα σχόλια:
Δεν υπάρχουν σχόλια προς το παρόν.
Πρέπει να είστε μέλος για να σχολιάσετε