LM3915 IC tablica podataka, pinout, aplikacijski krugovi

Ako imate poteškoća u razumijevanju načina upotrebe IC LM3915, ovaj će vam članak pomoći da lako konstruirate bilo koji željeni primjenjivi sklop pomoću ovog IC. Ovdje ćemo razgovarati o tehničkom listu IC LM3915, njegovim funkcijama pinout-a, glavnim električnim specifikacijama, kao i nekoliko korisnih sklopova za primjenu.

Opći opis

LM3915 je monolitni IC dizajniran da osjeti analogne naponske signale i proizvodi inkrementalno ili sekvencijalno logičko prebacivanje na svojih 10 izlaza.

Uređaji za označavanje poput LED-a, LCD-a ili vakuumskih zaslona mogu se priključiti na ove izlaze kako bi se dobila odgovarajuća vizualna indikacija kao odgovor na različiti ulazni analogni signal.

IC ima jedan pinout za određivanje hoće li se izlazne LED diode slijediti pojedinačno (točkasti način) ili u obliku trakastog grafikona.

LED se može povezati bez ograničavanja otpora, jer IC uključuje unutarnju programabilnu regulaciju struje za 10 izlaza.

IC krugom koji uključuje svih 10 LED dioda može se upravljati pomoću napajanja od samo 3 V do 25 V.

IC ima prilagodljivu referentnu vrijednost napona i precizan 10-stepeni djelitelj napona. Ulazni međuspremnik visoke impedancije može se napajati analognim naponima od 0V do + 1,5V.

Nadalje, ulazi su dobro zaštićeni od signala u rasponu od ± 35V.

Ulazni međuspremnik pokreće 10 komparatora opampa koji su svi upućeni na mrežu preciznih razdjelnika. Razina točnosti sustava obično je oko 1 dB.

Zaslon LM3915 od 3 dB / korak napravljen je za prihvaćanje ulaznih signala širokog dinamičkog raspona. Na primjer, ulaz može biti u obliku audio ili glazbenog signala, različitog intenziteta svjetlosti ili vibracijskog elektriciteta.

Audio aplikacije mogu biti u obliku indikatora prosječne ili vršne razine, mjerača snage i RF mjerača snage signala.

Nadogradnja tradicionalnog analoga VU brojila s LM3915 Linijski trakasti grafikon zaslon daje bolji osvijetljeni odziv, trajni zaslon s poboljšanim vidnim poljem koji omogućuje bolju interpretaciju ulaznog signala.

LM3915 je vrlo jednostavan za upotrebu. Uz deset LED-a možete čak koristiti i mjerač otklona pune skale od 1,2 V sa samo jednim otpornikom.

Drugi odvojeni otpornik postavlja opseg od 1,2 V do 12 V bez obzira na vrijednost napona napajanja. Svjetlinom LED-a lako se upravlja jednim vanjskim loncem.

Tipična konfiguracija kruga LM3915

Sljedeća slika prikazuje kako se IC LM3915 može postaviti u najtipičnijem ili osnovnom funkcionalnom načinu.

Ako ste novi hobist i želite brzo konfigurirati izvode IC LM3915 ili LM3914 da biste izvršili potrebne radnje, tada bi se mogao koristiti sljedeći dijagram. Pojedinosti o pinoutima objašnjene su u nastavku:

pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18 i pin # 1 = Svi su izlazi za LED vezu. LED diodama nije potreban vanjski otpor, ali po mogućnosti LED opskrbni vod mora biti ograničen na 5 V kako bi se disipacija zadržala na donjoj strani.

Pin # 3 je VDD ili pozitivni ulaz za IC, koji može uzeti bilo koji izvor napajanja između 3V i 25V, ali preporučujem upotrebu 5V kako bi LED disipacija ostala na donjoj strani.

Pin # 8 je Vss ili uzemljeni (negativni) pin napajanja IC-a.

Pin # 6 i pin # 7 mogu se spojiti i prekinuti s uzemljenjem preko 1K otpornika.

Pin # 5 mora biti konfiguriran kao što je prikazano na gornjem dijagramu kroz 10k unaprijed postavljenog kondenzatora. Ova se postavka može prilagoditi za podešavanje opsega LED osvjetljenja u punoj skali, ovisno o jačini ulaznog signala.

Pin # 9 može ostati nepovezan (otvoren) ili spojen na + opskrbni vod. Kad se ne povežu, LED-ovi se slijede gore / dolje pojedinačno, pojavljuju se poput tekućeg 'DOT' i stoga se nazivaju DOT način. Kad je pin # 9 spojen na pozitivnu crtu, LED sekvenca poput pomaknute osvijetljene trake gore / dolje, pa se naziva način rada trake.

Jednom kad je to gotovo, samo treba napajati ulazni signal i gledati prekrasno kretanje LED-a prema različite amplitude ulaznog signala ili glazbe

Apsolutne maksimalne ocjene

Apsolutna maksimalna ocjena LM3915 označava maksimalne naponske i strujne parametre kojima uređaj smije rukovati.

• Napon napajanja = 25V
• Izlazna opskrba na LED-ima ako ovdje koristite zasebnu opskrbu = 25V (isto kao gore)
• Maksimalni opseg ulaznog signala = +/- 35V
• Referentni napon razdjelnika = -100mV do razine napajanja.
• Rasipanje snage = 1365 mW

Unutarnji izgled IC-a

Sljedeći dijagram prikazuje unutarnji izgled IC. Možemo vidjeti kako su opamske usporedbe raspoređene za obradu ulaznog signala na pinu 5. Referenca na pinu 7 primijenjena je postupnim redoslijedom preko neinvertirajućih ulaza opampa kroz mrežu otpornika otpornika ljestve.

Opis funkcije

Gornji osnovni blok dijagram LM3915 pruža opću percepciju funkcioniranja sklopa. Spremnik sljednika napona visoke ulazne impedancije reagira na ulazni signal br. 5.

Ovaj je pinout osiguran od signala prenapona i obrnutog polariteta. Signal iz međuspremnika zatim odlazi u skupinu od 10 komparatora.

Svaki od ovih opampa pristran je na narastajuće referentne razine kroz seriju otporničkih razdjelnika. Na gornjoj slici, mreža otpornika povezana je s unutarnjim referentnim naponom od 1,25 V.

Ovdje se za svakih 3 dB porasta ulaznog signala aktivira prekidač na razini usporedbe uzrokujući pomicanje dotične LED diode i sukladno tome, tumačeći odziv signala.

Ovim unutarnjim otporničkim razdjelnikom moglo bi se raditi s potencijalom od 0 - 2 volta na pinu # 5, putem vanjske mreže otpornih razdjelnika.

REFERENCA UNUTARNJEG NAPONA

Referentni napon za IC LM3915 trebao bi biti promjenjiv tako da stvara malenih 1,25 V preko REF OUT-a (pin # 7) i REF ADJ (pin # 8).

Referentni napon implementiran je na otporniku R1 koji se može mijenjati prema želji. Budući da imamo konstantni opskrbni istosmjerni napon, konstantna struja I1 smije se kretati kroz izlazni otpornik R2 omogućavajući izlazni napon od:

V_VANJ= V_REF(1 + R2 / R1) + I_PRILOGR2

Jačina struje koju uzima pin referentnog napona # 7 određuje količinu LED struje. Možemo očekivati ​​oko 10 puta veću od ove struje koju može dopustiti potrošnja svake osvijetljene izlazne LED diode.

Ova je struja manje-više konstantna bez obzira na varijacije napona napajanja i promjene temperature. Struja koju koristi unutarnji razdjelnik s 10 otpornika i vanjski razdjelnik za podešavanje struje i napona moraju se uzeti u obzir prilikom izračunavanja pogonske struje LED-a.

IC pruža značajku za moduliranje svjetline LED-a referencirane u stvarnom vremenu ili kao odgovor na promjene ulaznog napona i druge signale. To omogućuje uključivanje mnogih inovativnih zaslona ili opcija za proizvodnju ulaznih prenapona, alarma itd.

Izlazi LM3915 su svi interno kontrolirani NPN BJT međuspremnici kao što je prikazano u nastavku.

Unutarnja povratna kuka ograničava tranzistor u prekomjernim situacijama. Izlazna struja za LED diode fiksirana je na približno 10 puta većoj od referentne struje opterećenja, bez obzira na varijacije u izlaznom naponu sve dok naravno tranzistori nisu zasićeni visokim ulaznim napajanjem.

Kako se koristi MODE pin # 9

Ovaj je pin konfiguriran za provođenje dvije funkcije. Molimo pogledajte sljedeći pojednostavljeni blok dijagram.

IZBOR NAČINA TAČKE ILI ŠIPKE

Kad je pin # 9 spojen na + opskrbni vod (ili između -100mV i opskrbne razine), usporednik C1 to prepoznaje i postavlja izlaz u načinu stupčastog grafikona. U ovom načinu rada sve LED diode reagiraju na osvijetljeni 'bar' koji se pomiče gore / dolje kao odgovor na različite signale na pinu # 5.

Ako je pin # 9 nepovezan, izlazi se postavljaju u načinu 'DOT'. To znači da se LED diode redom gore / dolje pojedinačno, dajući pulsirajući osvijetljeni DOT ili izgled poput točke.

Osnovni način konfiguriranja pin # 9 je ili ga držati otvorenim ili nepovezanim za implementaciju točkanog načina ili ga povezati za napajanje V + za implementaciju bara.

U načinu rada bara, pin # 9 treba odmah spojiti s pinom # 3. Linija LED + koja napaja velike struje na lanac LED-a ne smije se koristiti s pinom 9, tako da se velike IR kapi drže podalje od ovog pin-a.

Kako bi se osiguralo da izlazni LED zaslon radi ispravno kad je više od jednog LM3915s kaskadno u režimu točkica, ugrađeni su posebni sklopovi tako da se LED na pinu 10 isključi za prvi LM3915 IC na momenetu kada LED # 1 drugi LM3915 je UKLJUČEN.

Dizajn za kaskadno povezivanje IC-a LM3915 u točkasti način može se svjedočiti u nastavku.

Uz uvjet da je napon ulaznog signala ispod praga drugog LM3915, LED # 11 ostaje isključen. Pin # 9 prvog LM3915 stoga doživljava učinkovit prekidni krug zbog kojeg IC radi u točkasti način.

Međutim, u trenutku kada ulazni signal prijeđe prag LED # 11, pin # 9 prvog LM3915 pada za razinu jednaku naprijed LED napona (1,5 V ili više) ispod VLED-a.

Ovu situaciju odmah prepoznaje usporednik C2, referencirano 0,6 V ispod VLED-a. Prisiljava C2 ​​izlaz da se smanji, isključujući izlazni tranzistor Q2, nakon čega isključuje LED # 10.

VLED se otkriva kroz otpornik 20k pričvršćen na pin # 11. Sićušna struja (ispod 100 µA) koja se preusmjerava sa LED # 9 ne daje nikakav prepoznatljiv učinak na intenzitet LED-a. Dodatni izvor struje na pinu # 1 održava najmanje 100 µA koji prolazi kroz LED # 11, bez obzira je li porast ulaznog signala dovoljan da ISKLJUČI LED.

To znači da se pin br. 9 prvog LM3915 održava dovoljno niskim, tako da LED LED 10 isključuje dok svijetli bilo koja od gornjih LED dioda u nizu.

Iako 100 µA obično ne stvara značajnu svjetlinu LED-a, ona bi mogla biti vidljiva tek dovoljno ako se koriste LED-i visoke učinkovitosti i u potpunoj tami. Ako ovo zvuči neprihvatljivo, jednostavan bi lijek bio ranžiranje LED # 11 s otpornikom od 10 k.

Pad od 1V IR veći je od minimalnih 900 mV potrebnih za održavanje ISKLJUČENE LED # 10, ali dovoljno mali da LED # 11 ne radi preko neželjenih ograničenja.

Najizazovnije pitanje pojavljuje se kada se potroše značajne LED struje, posebno u stupčastom grafikonu.

Takve se struje koje se odmiču od uzemljenja uzemljenja dovode do pada napona unutar vanjskih ožičenja, što uzrokuje kvarove i fluktuacije.

Dobivanje povratnih kabela iz signalnih priključaka, referentnih uzemljenja i s donje strane otpornog lanca na jedan zajednički terminal koji može biti najbliži pinu # 2 postaje idealan pristup.

Proširene žičane veze od VLED-a prema uobičajenim LED anodama mogu potaknuti oscilacije. Na temelju toga koliko je ozbiljan problem kondenzatori za odvajanje od 0,05 µF do 2,2 µF mogu se koristiti između LED anode i pin # 2.

To pomaže prigušiti sve razvijene oscilacije. Ako je ožičenje opskrbnog voda LED anode nedostupno, identično odvajanje preko pina 1 do pina 2 pokazuje se upravo dovoljnim za poništavanje smetnji.

Rasipanje snage

Potrebno je uzeti u obzir rasipanje snage, posebno u načinu rada bara. Na primjer, s napajanjem od 5 V i svim LED diodama podešenim za rad sa strujom od 20 mA, može se očekivati ​​da će se dio upravljačkog sklopa LED IC-a raspršiti preko 600 mW.

U ovakvim slučajevima može se upotrijebiti otpor od 7,5 Ω u seriji s LED napajanjem, što bi moglo pomoći smanjiti razinu rasipanja na pola izvorne vrijednosti. Negativni kraj ovog otpora mora biti ojačan čvrstim zaobilaznim kondenzatorom od 2,2 µF od tantala s pinom 2.

KASKADNI LM3915 IC

Za upotrebu signalnih prikaza od 60 dB ili 90 dB dinamičkog raspona, možda će vam trebati nekoliko LM3915 IC-a koji će se kaskadno povezati.

Izravna, pristupačna metoda kaskadiranja nekoliko LM3915s bila bi fiksiranje referentnih napona dvaju IC-a od 30 dB, kako je naznačeno u.

Potenciometar R1 koristi se za regulaciju punog napona skale prvog LM3915 IC do 316 mV marginalno, dok je referentni signal drugog IC planiran na 10V od strane R4.

Nedostatak ove tehnike je što je prag UKLJ. LED # 1 samo 14 mV, a s obzirom na to da LM3915 može imati pomak napona do 10 mV, mogu se dogoditi značajne pogreške.

Ova se metoda apsolutno ne savjetuje za zaslone od 60 dB koji zahtijevaju pristojnu preciznost na nekoliko početnih pragova prikaza.

Superiorna tehnika prikazana na donjoj slici održava referentnu vrijednost na 10 V za svaku od dvije IC LM3915 i pojačava ulazni signal donjem LM3915 za 30 dB. S obzirom da par 1-postotnih otpornika može popraviti pojačanje pojačala na ± 0,2 dB, potreba za smanjenjem pojačanja postaje nepotrebna.

Međutim, pomakni napon opamp-a od 5 mV mogao bi izmijeniti prvo ograničenje prebacivanja LED-a za oko 4 dB, što zahtijeva obrezivanje pomaka.

Imajte na umu da samo jedna prilagodba može pomoći u poništavanju pomaka na dva precizna ispravljača zajedno s stupnjem pojačanja od 30 dB.

S druge strane, umjesto pojačanja, ulazni signali razumno velike amplitude mogli bi se dovoditi točno do donjeg LM3915 i naknadno oslabiti za 30 dB da bi se potisnuo drugi LM3915 IC.

LM3915 Primjenski krugovi

Detektor vrha napola

Najbolji način za prikaz izmjeničnog signala putem IC LM3915 je njegova izravna primjena na pin 5 nerektificirani. Budući da LED osvijetljena označava trenutnu veličinu primijenjenog AC valnog oblika, postaje moguće odrediti i maksimalne i prosječne vrijednosti audio signala istom metodom.

LM3915 dobro reagira na pozitivne polucikluse, ali neće oštetiti niti jedan ulazni signal do ± 35V (ili čak do ± 100V ako se koristi otpornik od 39k u nizu s ulaznim signalom).

Savjetuje se da upravljate krugom u DOT načinu i dopustite da svaka LED dioda povuče 30 mA kako bi se postigla optimalna svjetlina.

Da bi se otkrila srednja vrijednost izmjeničnog napona ili za otkrivanje vrha, bit će potrebno ispravljanje signala.

Ako je LM3915 postavljen s 10 V pune skale preko njegovog djelitelja napona, preklopni prag za prvu LED bit će samo 450 mV. Obični ispravljač silicijske diode možda neće raditi učinkovito na nižim razinama zbog praga od 0,6 V diode.

Poluvalni detektor vrha na gornjoj slici koristi PNP emiter-sljednik ispred diode. Zbog činjenice da napon osnovnog emitora tranzistora blokira pomak diode u rasponu od oko 100 mV, metoda djeluje dovoljno dobro s pojedinačnim LM3915 aplikacijama koje koriste zaslon od 30 dB.

Više krugova za prijavu

Zapravo postoji ogroman broj sklopovskih aplikacija koje možete izraditi pomoću IC LM3915. Već sam raspravljao o nekolicini njih na ovom web mjestu koje možete posjetiti posjetom OVDJE :

Ljudi, ovo je bio kratki opis koji objašnjava tehničke podatke i detalje o pinoutu IC LM3915. Ako imate dodatnih sumnji, javite nam putem okvira za komentare u nastavku, pokušat ćemo stupiti u kontakt najranije.

Reference

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

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