LM3915 IC Veri Sayfası, Pinout, Uygulama Devreleri

Bir LM3915 IC'yi nasıl kullanacağınızı anlamakta güçlük çekiyorsanız, bu makale, bu IC'yi kullanarak istediğiniz herhangi bir uygulanabilir devreyi kolayca oluşturmanıza yardımcı olacaktır. Burada, IC LM3915'in veri sayfasını, pin çıkış işlevlerini, ana elektrik özelliklerini ve ayrıca birkaç yararlı uygulama devresini tartışacağız.

Genel açıklama

LM3915, analog voltaj sinyallerini algılamak ve 10 çıkışı boyunca artan veya sıralı bir mantık anahtarlama üretmek için tasarlanmış monolitik bir IC'dir.

Çeşitli giriş analog sinyaline yanıt olarak karşılık gelen bir görsel gösterge elde etmek için bu çıkışlara LED'ler, LCD veya vakum ekranları gibi uyarı cihazları bağlanabilir.

IC, çıkış LED'lerinin ayrı ayrı mı (nokta modu) yoksa bir çubuk grafik şeklinde mi sıralandığını belirlemek için bir pinout'a sahiptir.

IC, 10 çıkış için dahili programlanabilir akım regülasyonu içerdiğinden, LED sınırlayıcı dirençler olmadan bağlanabilir.

Tüm 10 LED'i içeren IC devresi, 3V kadar düşük ve 25V'a kadar besleme kullanılarak çalıştırılabilir.

IC, uyarlanabilir bir voltaj referansı ve hassas bir 10 adımlı voltaj bölücüye sahiptir. Yüksek empedanslı giriş tamponu, 0V ile + 1.5V arasında analog voltajlarla beslenebilir.

Dahası, girişler ± 35V aralığına kadar sinyallere karşı iyi korunur.

Giriş tamponu, tümü hassas bölücü ağa referans verilen 10 opamp karşılaştırıcısı çalıştırır. Sistemin doğruluk seviyesi normalde 1 dB civarındadır.

LM3915’in 3 dB / adım ekranı, geniş dinamik aralığa sahip giriş sinyallerini kabul etmek için tasarlanmıştır. Örneğin giriş, ses veya müzik sinyali, değişen ışık yoğunluğu veya titreşimli elektrik şeklinde olabilir.

Ses uygulamaları, ortalama veya tepe seviye göstergeleri, güç ölçerler ve RF sinyal gücü ölçerler şeklinde olabilir.

Geleneksel analogu yükseltme LM3915 ile VU metre tabanlı LED çubuk grafiği, daha iyi aydınlatılmış bir yanıt verir; giriş sinyalinin daha iyi yorumlanmasını sağlayan iyileştirilmiş görüş alanına sahip dayanıklı bir ekran.

LM3915'in kullanımı çok basittir. On LED'e ek olarak, tek bir dirençle 1,2 V tam ölçekli sapma ölçer bile kullanabilirsiniz.

Başka bir ayrı direnç, besleme voltajı değerinden bağımsız olarak 1,2V ila 12V arasında tam ölçekli aralığı ayarlar. LED'in parlaklığı tek bir harici pot ile kolayca kontrol edilebilir.

Tipik LM3915 Devre Yapılandırması

Aşağıdaki görüntü, IC LM3915'in en tipik veya temel işlevsel modunda nasıl kurulabileceğini göstermektedir.

Yeni bir hobiyseniz ve gerekli eylemleri almak için IC LM3915 veya LM3914'ün pin çıkışlarını hızlı bir şekilde yapılandırmak istiyorsanız, aşağıdaki şema kullanılabilir. Pin çıkışı ayrıntıları aşağıda açıklanmıştır:

pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18 ve pin # 1 = Hepsi LED bağlantısı için çıkışlardır. LED'lerin harici bir dirence ihtiyacı yoktur, ancak dağıtımı alt tarafta tutmak için tercihen LED besleme hattı 5V ile sınırlandırılmalıdır.

Pin # 3, 3V ile 25V arasında herhangi bir kaynağı alabilen IC için VDD veya pozitif besleme girişidir, ancak LED dağılımını alt tarafta tutmak için 5V kullanmanızı öneririm.

Pin # 8, IC'nin Vss veya toprak (negatif) besleme pinidir.

Pim # 6 ve pim # 7 bir 1K direnç aracılığıyla birbirine birleştirilebilir ve toprak hattına sonlandırılabilir.

Pin # 5, yukarıdaki şemada gösterildiği gibi 10k ön ayar ve bir kapasitör aracılığıyla yapılandırılmalıdır. Bu ön ayar, giriş sinyalinin gücüne bağlı olarak tam ölçekli LED aydınlatma aralığını ayarlamak için ayarlanabilir.

Pin # 9 bağlanmadan bırakılabilir (açık) veya + besleme hattına bağlanabilir. Bağlantısız bırakıldığında, LED'ler sıralı olarak yukarı / aşağı çalışan bir 'DOT' gibi görünür ve bu nedenle DOT modu olarak adlandırılır. Pim # 9 pozitif hatta bağlandığında, LED dizisi yukarı / aşağı hareket eden aydınlatılmış bir çubuk gibi, dolayısıyla çubuk modu olarak adlandırılır.

Bu yapıldıktan sonra, sadece giriş sinyalini beslemek ve LED'lerin harika hareketini izlemekle ilgilidir. değişen giriş sinyali veya müzik genlikleri

Mutlak Maksimum Puanlar

LM3915'in mutlak maksimum değeri, cihazın işlemesine izin verilen maksimum voltaj ve akım parametrelerini gösterir.

• Besleme Voltajı = 25V
• Burada ayrı bir besleme kullanıyorsanız LED'lerdeki Çıkış Kaynağı = 25V (yukarıdaki ile aynı)
• Maksimum Giriş Sinyali Aralığı = +/- 35V
• Bölücü Referans Voltajı = -100mV'den Besleme Seviyesine.
• Güç Kaybı = 1365 mW

IC'nin Dahili Düzeni

Aşağıdaki şema, IC'nin dahili düzenini göstermektedir. Opam karşılaştırıcılarının giriş sinyalini # 5 numaralı pimde işlemek için nasıl düzenlendiğini görebiliriz. Pim # 7'deki referans, merdiven tipi direnç bölücü ağ aracılığıyla opamp ters çevirmeyen girişler boyunca artan bir sırada uygulanır.

Fonksiyonel Açıklama

Yukarıdaki temel LM3915 blok diyagramı, devrenin işleyişinin genel algısını sağlar. Bir yüksek giriş empedans voltaj takipçisi tamponu, 5 numaralı giriş pini sinyallerine yanıt verir.

Bu pin çıkışı, aşırı voltaj ve ters polarite sinyallerine karşı güvenlidir. Tampondan gelen sinyal daha sonra 10 karşılaştırıcıdan oluşan bir gruba gider.

Bu opampların her biri, direnç bölücü serisi aracılığıyla artan bir referans seviyelerine yönlendirilir. Yukarıdaki resimde, direnç ağı dahili 1.25V referans voltajıyla bağlantılıdır.

Burada, giriş sinyalindeki her 3 dB'lik artış için, karşılaştırıcı seviyesindeki bir anahtar tetiklenir ve ilgili LED'in hareket etmesine ve buna göre sıralanarak sinyal yanıtını yorumlamasına neden olur.

Bu dahili direnç bölücü, harici bir dirençli bölücü ağ aracılığıyla, pim # 5'de 0 - 2 volt potansiyel ile çalıştırılabilir.

İÇ GERİLİM REFERANSI

IC LM3915 için referans voltajı, REF OUT (pin # 7) ve REF ADJ (pin # 8) boyunca küçük bir 1,25V oluşturacak şekilde değişken olacak şekilde tasarlanmıştır.

Referans voltajı, tercihe göre değiştirilebilen direnç R1 boyunca uygulanır. Sabit bir DC besleme gerilimine sahip olduğumuz için, sabit bir akım I1'in çıkış ayar direnci R2 boyunca hareket etmesine izin verilir ve bu da aşağıdakilerin bir çıkış gerilimini sağlar:

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

Referans voltaj pimi # 7 tarafından alınan akım, LED akımı miktarına karar verir. Her ışıklı çıkış LED'i tarafından tüketilmesine izin verilen bu akımın yaklaşık 10 katını bekleyebiliriz.

Bu akım, besleme voltajındaki değişikliklerden ve sıcaklık değişikliklerinden bağımsız olarak aşağı yukarı sabittir. LED sürücü akımı hesaplanırken dahili 10 dirençli bölücü tarafından kullanılan akım ve harici akım ve gerilim ayar bölücü dikkate alınmalıdır.

IC, gerçek zamanlı referanslı LED parlaklığını modüle etmek için veya giriş voltajı değişikliklerine ve diğer sinyallere yanıt olarak bir özellik sağlar. Bu, giriş aşırı gerilimleri, alarmlar, vb. Üretmek için birçok yenilikçi ekranın veya seçeneğin dahil edilmesini sağlar.

LM3915'in çıkışlarının tümü, aşağıda gösterildiği gibi dahili olarak akım kontrollü NPN BJT tamponlarıdır.

Dahili bir geri bildirim kancası, transistörü aşırı akım durumlarından kısıtlar. LED'ler için çıkış akımı, transistörler yüksek giriş beslemesi ile doygun hale gelene kadar, çıkış voltajındaki değişikliklerden bağımsız olarak, referans yük akımının kabaca 10 katına sabitlenmiştir.

MODE Pin # 9 Nasıl Kullanılır

Bu pin, iki işlevi uygulamak için yapılandırılmıştır. Lütfen aşağıdaki basitleştirilmiş blok şemasına bakın.

NOKTA VEYA ÇUBUK MODU SEÇİMİ

Pin # 9, + besleme hattına (veya -100mV ile besleme seviyesi arasında) bağlandığında, C1 karşılaştırıcı bunu algılar ve çıkışı çubuk grafik modunda ayarlar. Bu modda, tüm LED'ler, pim # 5'te değişen sinyallere yanıt olarak yukarı / aşağı hareket eden, aydınlatılmış bir 'çubuk' gibi yanıt verir.

Pin # 9 bağlı değilse, çıkışlar 'DOT' modunda ayarlanır. LED'lerin her seferinde ayrı ayrı yukarı / aşağı sıralaması anlamına gelir, bu da titreşimli, aydınlatılmış bir DOT veya nokta benzeri görünüm üretir.

Pin # 9'u yapılandırmanın temel yolu, nokta modunu uygulamak için açık veya bağlantısız tutmak veya çubuk modunu uygulamak için V + beslemesine bağlamaktır.

Çubuk modunda çalıştırmada, 9 numaralı pim, 3 numaralı pim ile hemen bağlanmalıdır. LED zincirine büyük akımlar sağlayan LED + hattı, büyük IR damlalarının bu pinden uzak tutulması için pim # 9 ile kullanılmamalıdır.

Birden fazla LM3915 nokta modunda basamaklandırıldığında çıkış LED ekranının doğru çalıştığından emin olmak için, yerleşik özel devre, pim # 10'daki LED'in, LED # 1'in LED # 1'i olduğunda anlık ilk LM3915 IC'si için ikinci LM3915 AÇIK konuma getirilir.

Nokta modunda birlikte kademeli LM3915 IC'leri için tasarım aşağıda görülebilir.

Giriş sinyali voltajının ikinci LM3915'in eşiğinin altında olması koşuluyla, LED # 11 kapalı kalır. Bu nedenle, ilk LM3915'in 9 numaralı pini, IC'nin nokta modunda çalışmasına neden olan etkili bir açık devre yaşar.

Bununla birlikte, giriş sinyali LED # 11'in eşiğini geçtiği anda, ilk LM3915'in pini # 9, VLED'in altında LED'in ileri voltajına (1.5V veya daha fazla) eşit bir seviye düşürülür.

Bu durum, VLED'in 0,6 V altında referans alınan C2 karşılaştırıcı tarafından anında tespit edilir. C2 çıkışını düşük olmaya zorlar, Q2 çıkış transistörünü kapatır, ardından LED # 10'u KAPATIR.

VLED, pim # 11'e takılı direnç 20k aracılığıyla algılanır. LED # 9'dan yeniden yönlendirilen küçük akım (100 µA'nın altında), LED'in yoğunluğu üzerinde fark edilebilir bir etki yaratmaz. Pin # 1'deki ek bir akım kaynağı, giriş sinyali yükselmesinin LED'i KAPATMAK için yeterli olup olmadığına bakılmaksızın, LED # 11 boyunca minimum 100 µA akmasını sağlar.

Bu, birinci LM3915'in pim # 9'un, sıradaki üst LED'lerden herhangi biri yanarken LED # 10'u kapalı tutacak şekilde yeterince düşük tutulduğu anlamına gelir.

100 µA genellikle önemli bir LED parlaklığı oluşturmasa da, yüksek verimli LED'ler kullanıldığında ve tamamen karanlıkta yeterince görünür olabilir. Bu kabul edilemez geliyorsa, kolay çözüm LED # 11'i 10k dirençle şöntlemek olacaktır.

1V IR düşüşü, LED # 10'u KAPALI tutmak için gereken minimum 900 mV'den daha yüksektir, ancak LED # 11'in istenmeyen sınırların üzerinde çalışmamasını sağlayacak kadar küçüktür.

En zorlu sorun, özellikle çubuk grafik modunda önemli LED akımları tüketildiğinde ortaya çıkar.

Topraklama piminden uzaklaşan bu tür akımlar, dış kablolamada voltaj düşüşlerine neden olarak aksaklıklara ve dalgalanmalara neden olur.

Geri dönen kabloların sinyal portlarından, toprak referanslarından ve direnç zincirinin alt tarafından pim # 2'ye en yakın olabilecek tek bir ortak terminale alınması ideal bir yaklaşım haline gelir.

VLED'den ortak LED anotlara doğru uzatılmış kablo bağlantıları salınımları tetikleyebilir. Sorunun ne kadar ciddi olduğuna bağlı olarak 0,05 µF ila 2,2 µF dekuplaj kapasitörleri ortak LED anot ve pim # 2 arasında kullanılabilir.

Bu, gelişmiş salınımları azaltmaya yardımcı olur. LED anot besleme hattı kablolaması erişilemezse, pim # 1'den pim # 2'ye özdeş ayırma, paraziti iptal etmek için yeterli olur.

Güç dağılımı

Güç dağıtımı, özellikle bar modunda dikkate alınmalıdır. Örneğin, bir 5V besleme ve 20 mA akımla çalışmak üzere ayarlanmış tüm LED'ler ile, IC'nin LED sürücü bölümünün 600 mW üzerinde dağılması beklenebilir.

Bu gibi durumlarda, LED besleme hattı ile seri olarak 7.5Ω direnç kullanılabilir, bu da dağıtım seviyesini orijinal değerin yarısına düşürmeye yardımcı olabilir. Bu direncin negatif ucu, pim # 2'ye sahip 2,2 µF katı tantal baypas kapasitörüyle güçlendirilmelidir.

CASCADING LM3915 IC'ler

60 dB veya 90 dB dinamik aralıktaki ekran sinyallerini kullanmak için, birkaç LM3915 IC'nin birbirine kademeli olarak bağlanması gerekebilir.

Birkaç LM3915'i basamaklandırmanın basit ve uygun maliyetli bir yöntemi, iki IC'nin referans voltajlarını 30 dB aralıklı olarak.

Potansiyometre R1, ilk LM3915 IC'nin tam ölçekli voltajını marjinal olarak 316 mV'ye düzenlemek için kullanılırken, ikinci IC'nin referansı R4'e göre 10V olarak programlanmıştır.

Bu tekniğin dezavantajı, LED # 1'in anahtar AÇIK eşiğinin yalnızca 14 mV olması ve LM3915'in 10 mV'ye kadar bir ofset voltajına sahip olabileceği düşünüldüğünde önemli hataların meydana gelebilmesidir.

Bu yöntem, birkaç başlangıç ​​ekran eşiğinde iyi bir hassasiyet gerektiren 60 dB ekranlar için kesinlikle önerilmez.

Aşağıdaki şekilde gösterilen üstün bir teknik, referansı iki LM3915 IC'nin her biri için 10V'de tutar ve giriş sinyalini daha düşük LM3915'e 30 dB artırır. Bir çift% 1 direnç, amplifikatör kazancını ± 0,2 dB'de sabitleyebildiği için, bir kazanç azaltma ihtiyacı gereksiz hale gelir.

Bununla birlikte, 5 mV'lik bir opamp ofset voltajı, ilk LED anahtarlama sınırını yaklaşık 4 dB değiştirebilir, bu da bir ofset kırpmayı gerektirir.

Sadece bir ayarlamanın, 30 dB kazanç aşamasıyla birlikte iki hassas redresör arasındaki ofseti geçersiz kılmaya yardımcı olabileceğini unutmayın.

Öte yandan, yükseltmek yerine, makul ölçüde yüksek genlikteki giriş sinyalleri doğrudan alt LM3915'e sağlanabilir ve ardından 2. LM3915 IC'yi itmek için 30 dB ile zayıflatılabilir.

LM3915 Uygulama Devreleri

Yarım Dalga Tepe Dedektörü

IC LM3915 aracılığıyla bir AC sinyali göstermenin en iyi yolu, onu doğrudan pin 5'e düzeltilmemiş olarak uygulamaktır. Yanan LED, uygulanan AC dalga biçiminin anlık büyüklüğünü gösterdiğinden, aynı yöntemle ses sinyallerinin hem maksimum hem de ortalama değerlerini belirlemek mümkün hale gelir.

LM3915, özellikle pozitif yarı çevrimlere iyi yanıt verir, ancak herhangi bir giriş sinyaline ± 35V kadar (hatta giriş sinyaliyle birlikte 39k bir direnç kullanılırsa ± 100V'a kadar) zarar görmez.

Devreyi DOT modunda çalıştırmanız ve kurulumdan optimum parlaklık elde etmek için her LED'in 30mA çekmesine izin vermeniz önerilir.

AC'nin ortalama değerini saptamak veya tepe saptama için, sinyalin düzeltilmesi gerekecektir.

Bir LM3915, voltaj bölücüsünde 10V tam ölçekle kurulursa, ilk LED için anahtarlama eşiği sadece 450 mV olacaktır. Sıradan bir silikon diyot doğrultucu, 0,6 V diyot eşiği nedeniyle daha düşük seviyelerde etkili bir şekilde çalışmayabilir.

Yukarıdaki Şekildeki yarım dalga tepe detektörü, diyotun önünde bir PNP yayıcı takipçisi kullanır. Transistörün baz verici voltajının yaklaşık 100 mV aralığında diyot ofsetini bloke etmesi nedeniyle, yöntem 30 dB ekran kullanan tek LM3915 uygulamalarında yeterince iyi çalışır.

Daha Fazla Uygulama Devresi

Aslında, IC LM3915'i kullanarak oluşturabileceğiniz çok sayıda devre uygulaması vardır. Bu web sitesinde, ziyaret ederek başvurabileceğiniz bir avuç dolusu tartıştım. İŞTE :

Millet bu, IC LM3915'in veri sayfasını ve bağlantı ayrıntılarını açıklayan kısa bir açıklamaydı. Başka bir şüpheniz varsa lütfen aşağıdaki yorum kutusunu kullanarak bize bildirin, en kısa sürede iletişime geçmeye çalışacağız.

Referanslar

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

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