Меню

Индикатор выходной мощности усилителя своими руками

Индикатор выходной мощности усилителя своими руками

Индикатор выходной мощности усилителя

Автор: Max
Опубликовано 29.03.2017
Создано при помощи КотоРед.

Вниманию достопочтенной аудитории предлагается схема очень простого индикатора выходной мощности оконечного усилителя НЧ. Индикатор позволяет примерно оценить пиковую величину выходной мощности, что бывает очень полезно, дабы избежать ненужных перегрузок и как следствие искажений сигнала и продлить жизнь акустическим системам. К тому же, это просто красиво смотрится на передней панели усилителя. А уж если у вас шестиканальный усилитель домашнего кинотеатра, то его передняя панель с шестью индикаторами вообще будет смотреться как пульт управления звездолетом. Кстати, помимо усилителей мощности, индикатор с незначительными переделками можно использовать в графических эквалайзерах или анализаторах спектра.

Количество отображаемых градаций мощности 10
Минимальная величина отображаемого сигнала, дБ -27
Максимальная величина отображаемого сигнала, дБ 0
Напряжение питания, В 12
Потребляемый ток в режиме молчания 10
Входное сопротивление, кОм 100

Устройство состоит из двух основных частей: пикового детектора на транзисторе VT1 и светодиодного драйвера на микросхеме LM3915. Микросхема LM3915 — это вообще весьма универсальная вещь, ее можно смело рекомендовать для любых устройств, где требуется индикация каких-либо величин. В ее состав входит не только светодиодный драйвер, но и буферный усилитель, компаратор и внутренний перестраиваемый источник опорного напряжения. В нашем случае величину опорного напряжения определяют резисторы R5 и R6. Компаратор микросхемы сравнивает входящее напряжение с опорным и в зависимости от разницы межу ними зажигает соответствующий светодиод. Джампер JP1 служит для переключения режима индикации — «плавающая точка» — индикация одним светодиодом или «светящийся столбик» — соответственно, младшие разряды не гаснут при зажигании старших. В разомкнутом состоянии джампера — режим «точка», в замкнутом — «столбик». Режим «точка», хотя и менее эффектен и нагляден, может пригодиться при питании прибора, в котором нужна индикация, от батарей.

Пиковый детектор на входе микросхемы определяет пиковые значения сигнала и устраняет мигание и мерцание светодиодов при переходных уровнях сигнала. Резистором R1 регулируется чувствительность прибора и компенсируется сопротивление акустических систем.

Резистор R7 ограничивает ток через светодиоды и таким образом облегчает тепловой режим работы микросхемы. Иначе, она греется, как паровозная топка.

И еще одно, несомненно полезное замечание. Специально для самых ленивых котов в лаборатории РадиоКОТструктор есть готовый набор для сборки данного устройства. В наборе есть абсолютно все, даже припой. Вам понадобится только паяльник и час времени.

Источник

ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НА СВЕТОДИОДАХ

Приблизительно год назад загорелся идеей собрать преобразователь напряжения 12-220 вольт. Для реализации понадобился трансформатор. Поиски привели в гараж, где был найден усилитель Солнцева, собранный мною лет 20 назад. Просто извлечь трансформатор и таким образом уничтожить усилитель не поднялась рука. Родилась идея его реанимировать. В процессе оживления усилителя многое подверглось изменениям. В том числе индикатор выходной мощности. Схема прежнего индикатора была громоздкой, собрана на К155ЛА3 и т.д. Найти ее не помог даже интернет. Зато была найдена другая очень простая, но от того не менее эффективная схема индикатора выходной мощности.

Схема LED индикатора

Схема LED индикатора 3915

Данная схема достаточно хорошо описана на просторах интернета. Здесь лишь вкратце расскажу (перескажу) о ее работе. Индикатор выходной мощности собран на микросхеме LM3915. Десять светодиодов подключены к мощным выходам компараторов микросхемы. Выходной ток компараторов стабилизирован, поэтому отпадает необходимость в гасящих резисторах. Напряжение питания микросхемы может находиться в пределах 6. 20 В. Индикатор реагирует на мгновенные значения звукового напряжения. У микросхемы LM3915 делитель рассчитан так, что включение каждого последующего светодиода происходит при увеличении напряжения входного сигнала в v2 раз (на 3 дБ), что удобно для контроля мощности УМЗЧ.

Сигнал снимается непосредственно с нагрузки — акустической системы УМЗЧ — через делитель R*/10k. Указанный на схеме ряд мощностей 0,2-0,4-0,8-1,6-3-6-12-25-50-100 Вт соответствует действительности, если сопротивление резистора R*=5,6 кОм для Rн=2 Ом, R*= 10 кОм для Rн=4 Ом, R*= 18 кОм для Rн=8 Ом и R*=30 кОм для Rн=16 Ом. LM3915 дает возможность легко менять режимы индикации. Достаточно лишь подать на вывод 9 ИМС LM3915 напряжение, и она перейдет с одного режима индикации в другой. Для этого служат контакты 1 и 2. Если их соединить, то ИМС перейдет в режим индикации «Светящийся столбик», если оставить свободными — «Бегущая точка». Если индикатор будет эксплуатироваться с УМЗЧ с иной максимальной выходной мощностью, то нужно подобрать лишь сопротивление резистора R*, чтобы светодиод, подключенный к выводу 10 ИМС, светился при максимальной мощности УМЗЧ.

Читайте также:  Chevrolet impala 1967 мощность

Как видите, схема проста и не требует сложной настройки. Благодаря широкому диапазону питающих напряжений для ее работы использовал одно плечо импульсного двухполярного блок питания УМЗЧ +15 вольт. На входе сигнала вместо подбора отдельных резисторов R* установил переменное сопротивление номиналом 20 кОм, что сделало индикатор универсальным для акустики разного сопротивления.

ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НА СВЕТОДИОДАХ - микросхема

Для смены режимов индикации предусмотрел установку перемычки или кнопки с фиксацией. В финале замкнул перемычкой.

Сам усилитель Солнцева рассчитан на выходную мощность 70 Ватт на канал при 4 Омах нагрузки. В качестве акустических систем использую югославские HZK 12031 номинальной мощность 100 Ватт. Переменные сопротивления установил в значения 10 кОм для мощности 100 Ватт.

Печатные платы выполнены методом ЛУТ. Травление проводилось перекисью водорода, лимонной кислотой и поваренной солью из расчета 50 мл перекиси, 2 ч.л. кислоты и чайная ложка соли.

ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ - пайка

На плату, где размещены светодиоды, добавил светодиоды и их ограничительные резисторы для индикации аварии питания усилителя мощности. В случае нештатной ситуации по + 27 Вольт будут загораться верхние 11 и 12 светодиоды в верхнем ряду (красные), по -27 Вольт 23 и 24 светодиоды нижнего ряда (жаль не нашел светодиодов синего цвета для наглядности).

ИНДИКАТОР НА ЦВЕТНЫХ СВЕТОДИОДАХ

В случае, если эта часть индикатора не требуется, то всегда можно прибегнуть к услугам Sprint-Layout и убрать лишнее. Для удобства монтажа и главное доступности в случае ремонта разделил индикатор на две платы.

ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НА СВЕТОДИОДАХ - плата

ИНДИКАТОР ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НА LED В УМЗЧ

Как показали испытания и дальнейшая эксплуатация – схема проста, надежна и достойна рекомендаций к повторению.

Видео

Напоследок добавлю, что на основе данной схемы можно построить так же индикатор уровня звукового сигнала, т.е. подавать сигнал не с УМЗЧ, а, например, с предварительного усилителя. Для этого необходимо лишь раскачать входной сигнал дополнительными каскадами усиления. Автор материала — Кондратьев Николай, г. Донецк.

Источник



Пиковые детекторы в схемах индикаторов уровня. Светодиодный индикатор уровня звукового сигнала на LM3915 своими руками. Как собрать светодиодный индикатор уровня на LM3915 своими руками

Привет друзья! Сегодня расскажу вам про логарифмический индикатор уровня сигнала на LM3915. Подробное описание и работу данной микросхемы я выкладывать не буду, всю эту информацию читайте в паспорте микросхемы.

Питается микросхема, напряжением от 3 до 25 В. Имеет 10 каналов для светодиодов, выходной ток каждого канала до 30 мА. На каждый канал можно цеплять группами, по несколько светодиодов, тогда логарифмический индикатор уровня сигнала будет выглядеть куда интереснее.

Рабочая температура микросхемы от 0 до 70 градусов Цельсия.

Входной сигнал, поступающий на микросхему LM3915 уже усиленный (с акустической системы), поэтому данный индикатор есть индикатор мощности усилителя.

Индикатор уровня сигнала на LM3915. Схема:

  • R1,R6 – 10 кОм;
  • R2 – 1 кОм;
  • R3 – 100 кОм;
  • R4 – 1 МОм;
  • R7 – 390 Ом;
  • R8 – 2,7 кОм;
  • C1 – 2,2 мкФ 25 В;
  • C2 – 1 мкФ 25 В;
  • VT1 – 2n3906;
  • VD1 – 1n4148.
  • R5 зависит от сопротивления нагрузки: для 4 Ом — 10кОм, для 8 Ом — 18кОм.

LM3915 имеет два режима отображения, “Столбик” и ”Точка”. В режиме “Столбик”, загораются все светодиоды, с первого до светодиода, соответствующего входному сигналу микросхемы. В режиме “Точка”, горит только один светодиод, соответствующий входному сигналу LM3915.

Управление режимами осуществляется на 9 ноге, при подаче на нё плюса напряжения питания, включается режим “Столбик”, при отсутствии плюса на 9 ноге, включается режим “Точка”.

Таблица соответствия напряжений и уровня сигнала, загоранию светодиодов:

Элементы R1,R2,R3,R4,C2,VD1,VT1 представляют собой выпрямитель входного сигнала. Так как с выхода усилителя поступает переменный сигнал и в режиме столбик, светодиоды будут неравномерно загораться, выпрямитель исправит это.

Печатная плата, на которой выполнен логарифмический индикатор уровня сигнала на LM3915 имеет размер 74 на 41 мм. Односторонний текстолит толщиной 1 мм.

Печатную плату скачать можно под статьей. Если будете изготавливать её с помощью принтера и утюга, то зеркалить при распечатке не нужно!

Микросхему не следует впаивать в плату, а впаять 18 ножковый сокет. При выходе из строя, микруху с легкостью можно заменить.

Даташит на LM3915

Шкальные на операционных усилителях

Операционные усилители (ОУ), обладающие высоким входным сопротивлением, вносят в схему измерения минимальные искажения. Стрелочные индикаторы уровня сигнала для усилителя позволяют визуально контролировать минимальные уровни, недоступные простейшим измерителям и схемам с ОЭ.

Смотреть галерею

ОУ используются в качестве преобразователей напряжение/ток или эмиттерные повторители. Электромеханическая головка микроамперметра имеет шкалу, отражающую (как и в предыдущих случаях) ослабление в децибелах уровня измеряемого сигнала относительно его максимального значения.

ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ин ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА - схема

Расчет схемы индикатора

Составление данного устройства не требует никаких специальных навыков. Расчет показателей тока и напряжения можно произвести в любой программе, как и чертеж.

Одна из «ножек» (9) микросхемы подключается к положительному входу подачи напряжения. Таким образом светодиоды будут управляться как единый столбец. Для того чтобы иметь возможность самостоятельно регулировать режимы при смене фазы, схема должна включать в себя переключатель, но может спокойно обойтись и без него, если эта опция не нужна. Ток, проходящий через светодиоды для заданного напряжения и фазы можно рассчитать так:

R – сопротивление на 7 и 8 «ножках»

Для тока в 1 мА R=12,5 / 0,001 А = 12,5 кОм.

А для тока в 20мА R=625 Ом.

Внедрение подстроечного резистора даст возможность регулировать яркость свечения, при отсутствии такой необходимости можно поставить обычный. Номиналы для них будут 10 кОм и 1 кОм соответственно.

Конечная схема светодиодного индикатора уровня получится приблизительно такой.

Она идеально подходит для моно-сигнала, но для стерео- придется составить ещё одну на второй канал. Они могут объединяться через обычный сетевой кабель с учетом фазы. Отменный вариант – сделать две одинаковые схемы, выполненные в разных цветах для демонстрации уровня каждого из каналов. Устройства также могут менять свой цветовой диапазон, но такая реализация будет несколько сложнее.

Величина C3 может быть равной 1 мкф при условии, что R4=100 кОм. Номинал R2 можно подбирать из диапазона 47-100 кОм.

В данной схеме используется транзистор КТ 315, но его можно заменить любым другим с подходящими параметрами (фазы сигнала, тока, вел-на напряжения, p-n переход).

Совет: Все необходимые элементы можно приобрести на радиорынке или в магазине, стоит учесть, что чипы LM3915-16 несколько дороже, чем LM3914. Менее затратный вариант – выпаять комплектующие с уже существующих плат.

В итоге получится приблизительно такое устройство:

Собрать индикатор уровня сигнала своими силами – вполне решаемая задача. Главное – найти из чего будет составляться схема, а после – уделить немного времени проверке и отладке устройства.

Не смену стрелочным индикаторам уровня сигнала все чаще приходят световые. Их можно встретить в современных высококачественных радиоприемниках, магнитофонах, звуковоспроизводящих устройствах. Несложный световой индикатор можно собрать на нескольких светодиодах н транзисторах. По сравнению со стрелочным такой индикатор будет обладать большим входным сопротивлением и высокой чувствительностью, что позволит подключать его непосредственно к детектору радиоприемника или высокоомной нагрузке источника сигнала звуковой частоты.

Схема светодиодного индикатора приведена на 4-й с. вкладки (рис. 3). Он состоит из усилителя на транзисторах VT1, VT2 и «световой» шкалы, образованной семью рядом расположенными светодиодами (HL1 — HL7). Пока нет входного сигнала, полевой транзистор VTt почти закрыт — это состояние определяется напряжением на истоке транзистора, которое, в свою очередь, устанавливают подстроенным резистором R4. В цепи стока протекает незначительный ток, и падения напряжения на резисторе R2 недостаточно для открывания транзистора VT2. Сеетодиоды погашены. При подаче на затвор полевого транзистора положительного (по отношению к истоку) напряжения этот транзистор открывается тем сильнее, чем больше напряжение. Соответственно изменяется тон стока, а значит, падение напряжения на резисторе R2. Аналогичное явление наблюдается и в каскаде на транзисторе VT2: чем больше падение напряжения на резисторе R2, тем сильнее открывается транзистор, тем больший ток протекает в его коллекторной цепи. По мере увеличения этого ток* поочередно зажигаются светодиоды HL1 — HL7, начиная с самого нижнего по схеме. Вот как это происходит. В момент появления коллекторного тока транзистора VT2 он практически полностью протекает через резистор R12 и саетодиод HL7, создавая падение напряжения на этом участке (в точке А относительно общего провода)* При определенном токе саетодиод вспыхивает, напряжение на нем становится равным 1,8…1,9 В и при дальнейшем росте тока не изменяется. Иначе говоря, светодиод становится стабилитроном. Но зато с ростом токе будет увеличиваться напряжение в точке А. Как только оно достигнет суммы падений напряжений на «работающем» светодиоде и открытом диоде VD6 (0,7 В), т. о. примерно 2,5…2,6 В, вспыхнет светодиод HL6. Следующий светодиод (HL5) загорится при дальнейшем увеличении коллекторного тока транзистора VT2, когда напряжение на аноде этого саето-диода (в точке Б) превысит сумму падений напряжений на горящем свето-диоде и открытых диодах VD4, VDS. Последующие светодиоды будут вспыхивать только после увеличения напряжения на их анодах (относительно общего провода) примерно на 0,7 В по сравнению с напряжением пл аноде предыдущего (более нижнего по схеме) с вето диоде. При снижении же коллекторного тока транзистора VT2 светодиоды поочередно гаснут от верхнего, по семе, до нижнего. Светодиодный индикатор обладает неплохой линейностью — об >том свидетельствует его «амплитудная» характеристика, приведенная на рис- 2 вкладки,— зависимость включения (зажигания) того или иного с ее то диода от уровня входного сигнала. Линейность определяется как точностью подбора резисторов R7 — RI2, так и одинаковостью параметров светодиодов и диодов. Индикатор способен работать не только от постоянного напряжения на входе, но и от сигнала звуковой частоты. В этом случае он управляется лишь положительными полуволнами переменного напряжения. Кроме указанных на схеме, в индикаторе можно применить транзисторы КП302А, КП303Д КП307Б, КП307Ж (VT1), KT208K. KT209A — KT20$K, KT501A — KT501K, KT502A, КТ502Б (VT2), светодиоды АЛ102А — АЛ102Г, АЛ307А, АЛ307Б, любые диоды серий КД102, КДЮЗ, Д220. Д223, Д226, КД521. Подстроечный резистор может быть СПЗ-1, СП5-2, СП5-16, остальные резисторы — МЛТ или ВС мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Детали индикатора смонтированы на печатной плате (рис. 4 на вкладке) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Светодиоды расположены в ряд (рис. I вкладки), чтобы образовалась своеобразная световая шкала, когда плата будет укреплена на лицевой панели устройства, скажем, тюнера. Налаживание индикатора сводится к установке подстроечным резистором R4 такого коллекторного тока транзистора VT2, чтобы светодиод HL7 едва светился либо был на грани зажигания. При необходимости уменьшить чувствительность индикатора следует включить между его входом и источником сигнала резистор и подобрать его сопротивление. Если индикатор будет использоваться для контроля сигнала звуковой частоты, вместо дополнительного резистора на входе включают конденсатор (КЛС, КМ-1) емкостью примерно 0,033 мкФ, а резисторы R7 — R12 берут вдвое меньших номиналов по сравнению с указанными на схеме. В случае подключения индикатора непосредственно к выходу мощного усилителя каскады на транзисторах можно вообще изъять, включив между левым по схеме выводом резистора R6 и выходом усилителя любой диод из вышеуказанных. Катод диода должен соединяться с резистором.

Читайте также:  Мощность белаза 130 тонн

Индикатор на LM3915

Интегральная микросхема LM3915 специально разработана для построения светодиодного индикатора уровня и позволяет визуально оценить уровень и изменение звукового сигнала в виде светового «столбика», «линейки» или перемещаемой на условной шкале светящейся точки. Удачная конструкция микросхемы LM3915 обеспечила ее достойное место в схемах индикаторов на светодиодах. Мастер предлагает вам собрать индикатор звука на LM3915 и 10 светодиодах. Ниже представлена подробная инструкция по сборке своими руками схемы индикатора звука с фото и видео иллюстрациями. Собрать индикатор звука под силу даже начинающему электронщику.

Источник