LM3915 IC adatlap, kivezetés, alkalmazási áramkörök

Ha nehézségei vannak az LM3915 IC használatának megértésével, ez a cikk segít Önnek megkönnyíteni a kívánt alkalmazható áramkör létrehozását ezen IC használatával. Itt megvitatjuk az LM LM1515 IC adatlapját, a pinout funkcióit, a fő elektromos specifikációit és néhány hasznos alkalmazási áramkört.

Általános leírása

Az LM3915 egy monolitikus IC, amelyet analóg feszültségjelek érzékelésére terveztek, és növekményes vagy szekvenciális logikai kapcsolást eredményez a 10 kimenetén.

A fertőtlenítő eszközök, például a LED-ek, LCD vagy vákuumkijelzőket lehet ezekhez a kimenetekhez csatlakoztatni, hogy megfelelő vizuális jelzést kapjanak a változó bemeneti analóg jelre válaszul.

Az IC-nek egy csatlakozója van annak kijelölésére, hogy a kimeneti LED-ek külön-külön (dot módban) vagy oszlopdiagram formájában fognak-e sorrendbe lépni.

A LED korlátozó ellenállások nélkül csatlakoztatható, mivel az IC belső programozható áramszabályozást tartalmaz a 10 kimenet számára.

Az IC áramkör, amely magában foglalja mind a 10 LED-et, akár 3 V-os és 25 V-os feszültséggel is működtethető.

Az IC egy adaptálható feszültségreferenciával és egy pontos 10 lépéses feszültségosztóval rendelkezik. A nagy impedanciájú bemeneti puffer 0 V-tól + 1,5 V-ig terjedő analóg feszültséggel táplálható.

Ezenkívül a bemenetek jól védettek a ± 35 V tartományba eső jelekkel szemben.

A bemeneti puffer 10 opamp komparátort futtat, amelyek mindegyike a precíziós osztóhálózatra vonatkozik. A rendszer pontossági szintje általában 1 dB közelében van.

Az LM3915 3 dB / step kijelzője széles dinamikatartományú bemeneti jelek fogadására készült. A bemenet lehet például audio vagy zenei jel, változó fényintenzitás vagy rezgési elektromosság.

Az audioalkalmazások lehetnek átlagos vagy csúcsszintjelzők, teljesítménymérők és RF jelerősségmérők formájában.

A hagyományos analóg frissítése JE mérők LM3915-el alapú LED oszlopdiagram jobb megvilágított választ, tartós kijelzőt és továbbfejlesztett látómezőt biztosít a bemeneti jel jobb értelmezéséhez.

Az LM3915 használata nagyon egyszerű. A tíz LED mellett akár 1,2 V-os, teljes skálájú eltérítésmérőt is használhat, egyetlen ellenállással.

Egy másik különálló ellenállás a tápfeszültség értékétől függetlenül beállítja a teljes skálát az 1,2 V és 12 V között. A LED fényereje egyetlen külső fazék segítségével könnyen szabályozható.

Tipikus LM3915 áramkör konfiguráció

A következő kép bemutatja, hogy az IC LM3915 miként állítható be a legjellemzőbb vagy legalapvetőbb működési módban.

Ha új hobbisták vagy, és gyorsan szeretnéd beállítani az IC LM3915 vagy LM3914 IC pinoutjait a szükséges műveletek elvégzéséhez, akkor a következő diagram használható. A pinout részleteit az alábbiakban ismertetjük:

# 10-es, 11-es, 12-es, 12-es, 13-as, 14-es, 15-es, 15-ös, 16-os, 17-es, 18-as és 18-as és 1-es tű = Mind a LED-csatlakozás kimenete. A LED-eknek nincs szükségük külső ellenállásra, de lehetőleg a LED-tápvezetéket 5 V-ra kell korlátozni, hogy az alsó oldalon maradjon a szórás.

A # 3-as érintkező a VDD vagy az IC pozitív tápfeszültség-bemenete, amely 3 és 25 V között bármilyen tápfeszültséget el tud venni, de azt javaslom, hogy 5 V-ot használjon, hogy a LED szóródása az alsó oldalon maradjon.

A # 8-as tű a Vss vagy az IC földelt (negatív) tápcsapja.

A 6-os és a 7-es érintkező 1K ellenállással összekapcsolható és a földvezetékre zárható.

Az 5. tűt a fenti ábrán látható módon kell konfigurálni egy 10k-os preseten és egy kondenzátoron keresztül. Ez az előre beállított beállítás a teljes skála LED-es megvilágítási tartományának beállításához a bemeneti jel erősségétől függően.

A # 9-es érintkezőt nem lehet csatlakoztatni (nyitva) vagy csatlakoztatni a + tápvezetékhez. Ha összekapcsolva marad, a LED-ek külön-külön felfelé / lefelé haladva jelennek meg, mint egy futó 'DOT', ezért DOT módnak hívják. Ha a 9. érintkező a pozitív vonalhoz van csatlakoztatva, akkor a LED sorrendje felfelé / lefelé mozgó megvilágított rúdként működik, ezért sáv módnak hívjuk.

Ha ez megtörtént, akkor csak arról van szó, hogy táplálja a bemeneti jelet, és figyelje a LED-ek csodálatos mozgását az előírás szerint változó bemeneti jel vagy zenei amplitúdó

Maximális abszolút értéke

Az LM3915 abszolút maximális besorolása azt a maximális feszültség- és áramparamétert jelzi, amelyet az eszköz kezelhet.

• Tápfeszültség = 25V
• Kimeneti tápellátás a LED-eken, ha külön tápegységet használ itt = 25V (ugyanaz, mint fent)
• Maximális bemeneti jeltartomány = +/- 35V
• Osztó referenciafeszültség = -100mV a tápszintig.
• Teljesítmény-leadás = 1365 mW

Az IC belső elrendezése

Az alábbi ábra az IC belső elrendezését mutatja. Láthatjuk, hogy az opam komparátorok hogyan vannak elrendezve a bemeneti jel feldolgozásához az # 5-ös tűn. A # 7-es érintkező referenciája növekményes sorrendben alkalmazható az opamp nem invertáló bemenetein egy létra típusú ellenállás-elválasztó hálózaton keresztül.

funkcionális leírás

A fenti alapvető LM3915 blokkdiagram az áramkör működésének általános megítélését nyújtja. A nagy bemeneti impedanciafeszültségű követő puffer reagál az # 5-ös bemeneti tű jelére.

Ez a csatlakozó a túlfeszültség és a fordított polaritás jeleivel szemben biztosított. A pufferből érkező jel ezután 10 komparátor csoportjához kerül.

Mindegyik opamp növekvő referenciaszintre van előfeszítve az ellenállásosztó sorozaton keresztül. A fenti képen az ellenállási hálózat össze van kapcsolva a belső 1,25 V referenciafeszültséggel.

Itt a bemeneti jel minden 3 dB-es emelkedése esetén egy kapcsoló aktiválódik az összehasonlító szinten, aminek következtében az adott LED elmozdul és ennek megfelelően sorrendbe áll, értelmezve a jel válaszát.

Ez a belső ellenállás-elválasztó 0 - 2 volt potenciállal működtethető az # 5-ös érintkezőnél, egy külső rezisztív elválasztó hálózaton keresztül.

Belső feszültségreferencia

Az IC LM3915 referenciafeszültsége változtatni szándékozik, így egy apró 1,25 V-ot épít fel a REF OUT (# 7-es érintkező) és a REF ADJ (8-as érintkező) pontokon.

A referenciafeszültség az R1 ellenálláson keresztül valósul meg, amely a preferenciák szerint változtatható. Mivel állandó tápfeszültségünk van, az I1 állandó áramnak megengedett az R2 kimeneti beállító ellenálláson való mozgása, amely lehetővé teszi a következő kimeneti feszültséget:

V_KI= V_REF(1 + R2 / R1) + I_ADJR2

A 7. referenciafeszültség-tű által felvett áram határozza meg a LED-áram mennyiségét. Ennek az áramnak a tízszeresére számíthatunk, amelyet minden megvilágított kimeneti LED megengedhet.

Ez az áram többé-kevésbé állandó, függetlenül a tápfeszültség változásától és a hőmérséklet változásától. A belső 10 ellenállású elválasztó által használt áramot, valamint a külső áram- és feszültségbeállító osztót figyelembe kell venni a LED-meghajtó áramának kiszámításakor.

Az IC a valós idejű hivatkozott LED fényerejének modulálására, vagy a bemeneti feszültség ingadozására és egyéb jelekre adott válaszként szolgál. Ez lehetővé teszi számos innovatív kijelző vagy opció beépítését a túlfeszültség, riasztások stb. Előállításához.

Az LM3915 kimenetei mind belső vezérlésű NPN BJT pufferek, az alábbiak szerint.

A belső visszacsatoló horog korlátozza a tranzisztort a túlzott helyzetektől. A LED-ek kimeneti áramát a referenciaterhelés 10-szeresére kell rögzíteni, függetlenül a kimeneti feszültség változásaitól, amíg a tranzisztorok természetesen nem telítettek nagy bemeneti tápellátással.

A 9. módú PIN-kód használata

Ez a csap két funkció végrehajtására van konfigurálva. Kérjük, olvassa el az alábbi egyszerűsített blokkdiagramot.

DOT VAGY Rúd mód kiválasztása

Amikor a # 9 tű csatlakozik a + tápvezetékhez (vagy -100mV és tápszint között), a C1 komparátor érzékeli ezt, és a kimenetet oszlopdiagram módban állítja be. Ebben az üzemmódban az összes LED megvilágított „bárban” reagál, amely felfelé / lefelé mozog az 5. tűnél változó jelekre reagálva.

Ha a 9. érintkező nincs csatlakoztatva, a kimenetek 'DOT' módban vannak beállítva. Ez azt jelenti, hogy a LED-ek egyenként felfelé / lefelé haladva pulzáló, megvilágított DOT-ot vagy pontszerű megjelenést eredményeznek.

A # 9-es tű konfigurálásának alapvető módja, hogy vagy nyitva tartja, vagy nincs csatlakoztatva a dot mód megvalósításához, vagy csatlakoztatja a V + tápellátáshoz a sáv mód megvalósításához.

Rúd üzemmódban a 9. tűt azonnal be kell kapcsolni a 3. csapdal. A LED láncot, amely nagy áramokat szolgáltat a LED lánchoz, nem szabad használni a # 9 tűvel, így a nagy IR cseppek távol maradnak ettől a csaptól.

Annak biztosítása érdekében, hogy a kimeneti LED-kijelző megfelelően működjön, ha egynél több LM3915-es lépcsőzik dot módban, a beépített speciális áramköröket úgy kell kialakítani, hogy a # 10-es érintkező LED-je kikapcsoljon a momenet első LM3915 IC-jéhez, amikor a a második LM3915 be van kapcsolva.

Az LM3915 IC-k lépcsőzetes együttes kialakítása dot módban alább látható.

Feltéve, hogy a bemeneti jel feszültsége a második LM3915 küszöbértéke alatt van, a # 11 LED kikapcsolt állapotban marad. Az első LM3915 9. tűje tehát hatékony nyitott áramkört tapasztal, ami az IC pont módban történő működését okozza.

Abban a pillanatban azonban, amikor a bemeneti jel átlépi a 11-es LED küszöbét, az első LM3915 9. tűje leesik egy szinttel, amely megegyezik a LED előrefeszültségével (1,5 V vagy több) a VLED alatt.

Ezt a helyzetet azonnal felveszi a C2 összehasonlító, 0,6 V-tal hivatkozva a VLED alatt. A C2 kimenetet alacsonyra kényszeríti, kikapcsolja a Q2 kimeneti tranzisztort, majd kikapcsolja a # 10 LED-et.

A VLED-t a 20k-os ellenálláson keresztül érzékelik a # 11-es csaphoz. A 9. számú LED-ről átirányított apró (100 µA alatti) áram nem hoz felismerhető hatást a LED intenzitására. Az 1. érintkezőnél egy további áramforrás legalább 100 µA-ot tart fenn a 11-es LED-en keresztül, függetlenül attól, hogy a bemeneti jel emelkedése elegendő-e a LED kikapcsolásához.

Ez azt jelenti, hogy az első LM3915 9. tűje kellően alacsonyan van tartva, így kikapcsolva tartja a # 10 LED-et, miközben a sorozat bármelyik felső LED-je világít.

Noha a 100 µA általában nem hoz létre jelentős LED-es fényerőt, nagy hatékonyságú LED-ek alkalmazásakor és teljes sötétségben eléggé látható lehet. Ha ez elfogadhatatlannak hangzik, a könnyű megoldás az lenne, ha a 11-es LED-et tolnánk 10k-os ellenállással.

Az 1 V IR csökkenés nagyobb, mint a minimális 900 mV, amely szükséges a # 10 LED kikapcsolásához, de elég kicsi ahhoz, hogy a # 11 LED ne működjön túl nem kívánt határokon.

A legnagyobb kihívás akkor merül fel, ha jelentős LED áramokat fogyasztanak, különösen oszlopdiagram módban.

Az ilyen áramok, amelyek eltávolodnak a földtüskétől, feszültségeséshez vezetnek a külső vezetéken belül, ami hibákat és ingadozásokat okoz.

Ideális megközelítéssé válik a visszatérő kábelek eljuttatása a jelportokból, a földi referenciákból és az ellenállási lánc alsó részéről egyetlen közös terminálra, amely a 2. csaphoz lehet legközelebb.

A VLED-től a közös LED-anódok felé meghosszabbított vezetékcsatlakozások ingadozásokat válthatnak ki. Annak alapján, hogy mennyire súlyos a probléma, 0,05 µF és 2,2 µF közötti szétkapcsoló kondenzátorok használhatók a közös LED anód és a # 2 tű között.

Ez segít a kialakult rezgések csillapításában. Ha a LED-es anódellátó vezeték huzalozása nem elérhető, akkor az 1. és a 2. tű közötti azonos leválasztás csak megfelelőnek bizonyul az interferencia megszüntetésére.

Teljesítménydisszipáció

Figyelembe kell venni az áramvesztést, különösen bár módban. Például egy 5 V-os tápegységgel és az összes LED-del, amelyek 20 mA-es árammal működnek, az IC LED-meghajtó szakasza várhatóan 600 mW fölött eloszlik.

Ilyen esetekben 7,5 ohmos ellenállást lehet sorosan használni a LED tápvezetékkel, ami segíthet a disszipációs szint felére csökkenteni az eredeti értéket. Ennek az ellenállásnak a negatív végét meg kell erősíteni egy 2,2 µF-os szilárd tantál bypass kondenzátorral, 2-es tűvel.

KASZÁR LM3915 IC-k

60 dB vagy 90 dB dinamikus tartományú kijelzőjelek használatához szükség lehet néhány LM3915 IC összekapcsolására.

Egyszerű, megfizethető módszer az LM3915 párok kaszkádolására az lenne, ha a két IC referenciafeszültségét 30 dB-re rögzítenék egymástól, ahogy azt az.

Az R1 potenciométert az első LM3915 IC teljes skálájú feszültségének marginális 316 mV-ra történő szabályozására használják, míg a második IC referenciáját R4 10V-ra ütemezi.

Ennek a technikának az a hátránya, hogy az # 1 LED bekapcsolási küszöbértéke csupán 14 mV, és figyelembe véve, hogy az LM3915 offszet feszültsége akár 10 mV is lehet, lényeges hibák történhetnek.

Ez a módszer abszolút nem ajánlott a 60 dB-es kijelzők esetében, amelyek a néhány kezdeti megjelenítési küszöbértéknél megfelelő pontosságot igényelnek.

Az alábbi ábrán bemutatott kiváló technika a referenciát 10 V-nál tartja mindkét LM3915 IC-nél, és 30 dB-rel növeli az alsó LM3915 bemeneti jelét. Tekintettel arra, hogy egy 1% -os ellenállás képes rögzíteni az erősítő erősítését ± 0,2 dB-nél, szükségtelenné válik az erősítés csökkentése.

Ugyanakkor egy 5 mV-os opamp-eltolási feszültség képes lehet az első LED-kapcsolási határértéket kb. 4 dB-rel megváltoztatni, ami szükségessé teszi az eltolás vágását.

Ne felejtsük el, hogy csak egy beállítás segíthet a precíziós egyenirányító eltolásának nullázásában a 30 dB erősítési fokozat mellett.

Másrészt, és nem erősítés helyett, meglehetősen nagy amplitúdójú bemeneti jeleket lehetne juttatni közvetlenül az alsó LM3915-be, és ezt követően 30 dB-rel csillapítani a 2. LM3915 IC nyomására.

LM3915 alkalmazási áramkörök

Félhullámú csúcsérzékelő

Az AC jel megjelenítésének legjobb módja az IC LM3915 IC-n keresztül az, ha azt közvetlenül az 5. tűre nem helyrehozva valósítjuk meg. Mivel a megvilágított LED az alkalmazott váltakozó áramú hullámalak pillanatnyi nagyságát jelzi, lehetővé válik az audiojelek maximális és átlagos értékének meghatározása ugyanazon módszerrel.

Az LM3915 kifejezetten jól reagál a pozitív félciklusokra, de semmilyen bemeneti jelet nem károsít, mint ± 35V (vagy akár ± 100V-ig sem, ha 39k-os ellenállást használnak sorosan a bemeneti jellel).

Javasoljuk, hogy az áramkört DOT üzemmódban működtesse, és hagyja, hogy minden LED 30mA-t rajzoljon, hogy optimális fényerőt kapjon a beállítástól.

Az AC átlagértékének kimutatásához vagy a csúcsérzékeléshez a jel kiigazítására lesz szükség.

Ha egy LM3915-et 10 V-os teljes skálával állítanak be feszültségosztóján, akkor az első LED kapcsolási küszöbe csak 450 mV lesz. Előfordulhat, hogy a szokásos szilíciumdióda-egyenirányító nem működik hatékonyan az alacsonyabb szinteken a 0,6 V-os dióda küszöb miatt.

A fenti ábrán látható félhullámú csúcsdetektor a dióda előtt egy PNP-emitter-követőt alkalmaz. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a tranzisztor bázis-emitter feszültsége blokkolja a dióda eltolást 100 mV körüli tartományban, a módszer elég jól működik egyetlen LM3915 alkalmazással, 30 dB-es kijelzővel.

Több alkalmazási áramkör

Valójában rengeteg áramköri alkalmazás létezik, amelyeket az IC LM3915 segítségével készíthet. Már egy maroknyit megvitattam ezen a weboldalon, amelyre látogatással hivatkozhat ITT :

Tehát emberek, ez egy rövid leírás volt, amely elmagyarázta az IC LM3915 adatlapját és kitöltési részleteit. Ha további kétségei vannak, kérjük, jelezze nekünk az alábbi megjegyzés mezőben, megpróbáljuk leghamarabb kapcsolatba lépni.

Hivatkozások

https://www.digchip.com/datasheets/download_datasheet.php?id=514550&part-number=LM3915

https://es.wikipedia.org/wiki/LM3915