LM3915 IC -taulukko, Pinout, sovelluspiirit

Jos sinulla on vaikeuksia ymmärtää, miten LM3915-IC: tä käytetään, tämä artikkeli auttaa sinua helposti rakentamaan haluamasi sovellettavan piirin tällä IC: llä. Tässä keskustellaan IC LM3915 -taulukon, sen pinout-toiminnoista, sen tärkeimmistä sähköisistä ominaisuuksista ja myös muutamasta hyödyllisestä sovelluspiiristä.

Yleinen kuvaus

LM3915 on monolyyttinen IC, joka on suunniteltu tunnistamaan analogiset jännitesignaalit ja tuottamaan inkrementaalinen tai peräkkäinen logiikkakytkentä sen 10 ulostulon yli.

Häivyttävät laitteet, kuten LEDit, näihin ulostuloihin voidaan liittää LCD- tai tyhjiönäytöt vastaavan visuaalisen ilmaisun saamiseksi vasteena vaihtelevaan analogiseen tulosignaaliin.

IC: llä on yksi pinout, jotta voidaan määrittää, järjestetäänkö lähtö-LED: t yksitellen (pistemoodi) vai pylväskaaviona.

LED voidaan liittää rajoittamatta vastuksia, koska IC sisältää sisäisen ohjelmoitavan virtasäädön 10 ulostulolle.

IC-piiriä, joka sisältää kaikki 10 LEDiä, voidaan käyttää jopa 3 V: n jännitteellä ja jopa 25 V: n jännitteellä.

IC: ssä on mukautettava jänniteohjearvo ja tarkka 10-vaiheinen jännitteenjakaja. Suurimpedanssisella tulopuskurilla voidaan syöttää analogisia jännitteitä välillä 0 V - + 1,5 V.

Lisäksi tulot ovat hyvin suojattuja signaaleja vastaan, jotka ovat enintään ± 35 V.

Syöttöpuskurissa on 10 opamp-vertailijaa, joihin kaikkiin viitataan tarkkuusjakajaverkkoon. Järjestelmän tarkkuustaso on yleensä 1 dB: n läheisyydessä.

LM3915: n 3 dB / askel -näyttö on rakennettu ottamaan vastaan ​​tulosignaaleja, joilla on laaja dynaaminen alue. Esimerkiksi tulo voi olla ääni- tai musiikkisignaalin, vaihtelevan valovoiman tai värähtelysähkön muodossa.

Äänisovellukset voivat olla keski- tai huipputason ilmaisimia, tehomittareita ja radiosignaalin voimakkuuden mittareita.

Perinteisen analogisen päivittäminen Ajoneuvoyksikön mittarit LM3915: llä perustuva LED-pylväsdiagrammi antaa paremman valaistun vasteen, kestävän näytön ja parannetun näkökentän, mikä mahdollistaa tulosignaalin paremman tulkinnan.

LM3915 on erittäin helppo käyttää. Kymmenen LEDin lisäksi voit käyttää jopa 1,2 V: n täysimittaista taipumamittaria vain yhdellä vastuksella.

Toinen erillinen vastus asettaa täyden asteikon alueen välillä 1,2 V - 12 V syöttöjännitteen arvosta riippumatta. LED-valon kirkkautta on helppo hallita yhdellä ulkoisella kattilalla.

Tyypillinen LM3915-piirin kokoonpano

Seuraava kuva osoittaa, kuinka IC LM3915 voidaan asettaa tyypillisimmässä tai perustoiminnallisessa tilassaan.

Jos olet uusi harrastelija ja haluat määrittää IC LM3915: n tai LM3914: n pinoutit nopeasti tarvittavien toimintojen saamiseksi, seuraavaa kaaviota voidaan käyttää. Pinout-yksityiskohdat selitetään alla:

tappi # 10, tappi # 11, tappi # 12, tappi # 13, tappi # 14, tappi # 15, tappi # 16, tappi # 17, tappi # 18 ja tappi # 1 = Kaikki ovat lähtöjä LED-yhteydelle. LED-valot eivät tarvitse ulkoista vastusta, mutta mieluiten LED-syöttöjohto on rajoitettava 5 V: iin, jotta hajaantuminen pysyy alapuolella.

Tappi # 3 on VDD tai positiivinen syöttötulo IC: lle, joka voi viedä minkä tahansa virran 3 V: n ja 25 V: n välillä, mutta suosittelen 5 V: n käyttöä pitämään LED-hajaantuminen alapuolella.

Tappi # 8 on IC: n Vss tai maadoitettu (negatiivinen) syöttötappi.

Tapit # 6 ja tapit # 7 voidaan liittää yhteen ja päätellä maadoitusjohtimiin 1K-vastuksen kautta.

Tappi # 5 on määritettävä yllä olevan kaavion mukaisesti 10 k: n esiasetuksen ja kondensaattorin kautta. Tätä esiasetusta voidaan säätää täyden asteikon LED-valaistusalueen asettamiseksi tulosignaalin voimakkuudesta riippuen.

Tappi # 9 voidaan jättää kytkemättä (auki) tai yhdistettynä + syöttöjohtoon. Kun jätetään kytkemättä, LED-valot järjestyvät ylös / alas yksitellen näyttämällä käynnissä olevalta DOT: lta ja sitä kutsutaan DOT-tilaksi. Kun nasta # 9 on kytketty positiiviseen viivaan, LED-sarja kuten ylös / alas liikkuva valaistu palkki, jota kutsutaan palkitilaksi.

Kun tämä on tehty, on kyse syöttösignaalin syöttämisestä ja katsella LEDien upeaa liikettä vaihteleva tulosignaali tai musiikin amplitudi

Absoluuttinen enimmäisarvo

LM3915: n absoluuttinen maksimiluokitus osoittaa maksimijännite- ja virtaparametrit, joita laitteen on sallittu käsitellä.

• Syöttöjännite = 25V
• LEDien lähtöjännite, jos käytät tässä erillistä virtalähdettä = 25V (sama kuin yllä)
• Suurin tulosignaalin alue = +/- 35V
• Jakajan vertailujännite = -100mV syöttötasolle.
• Tehohäviö = 1365 mW

IC: n sisäinen asettelu

Seuraava kaavio näyttää IC: n sisäisen asettelun. Voimme nähdä, kuinka opam-vertailijat on järjestetty käsittelemään tulosignaalia nastassa # 5. Tapin # 7 viite sovellettiin inkrementaalisessa järjestyksessä opampin ei-invertoivien tulojen yli tikkaatyyppisen vastuksenjakajaverkon kautta.

Toiminnallinen kuvaus

Yllä oleva LM3915-lohkokaavio antaa yleiskuvan piirin toiminnasta. Korkean tuloimpedanssin jännitteen seuraajapuskuri reagoi tulonastan # 5 signaaleihin.

Tämä liitäntä on suojattu ylijännite- ja käänteisnapaisuussignaaleilta. Puskurista tuleva signaali menee sitten 10 vertailijan ryhmään.

Kukin näistä opampeista on esijännitetty kasvaviin vertailutasoihin vastuksenjakajasarjan kautta. Yllä olevassa kuvassa vastusverkko on kytketty sisäiseen 1,25 V: n vertailujännitteeseen.

Tällöin jokaista 3 dB: n tulosignaalin nousua varten käynnistetään kytkin vertailutasolla, jolloin kyseinen LED liikkuu ja järjestyy vastaavasti tulkiten signaalivastetta.

Tätä sisäisen vastuksen jakajaa voitiin käyttää 0 - 2 voltin potentiaalilla nastassa # 5 ulkoisen resistiivisen jakajaverkon kautta.

SISÄINEN JÄNNITTEEN VIITE

IC LM3915: n referenssijännitteen on tarkoitus olla muuttuva siten, että se kerää pienen 1,25 V: n REF OUT (nasta # 7) ja REF ADJ (nasta # 8) poikki.

Referenssijännite on toteutettu vastuksen R1 poikki, jota voidaan muuttaa mieltymysten mukaisesti. Koska meillä on vakio syöttöjännite, vakiovirta I1 saa liikkua ulostulosäätövastuksen R2 kautta, mikä sallii lähtöjännitteen:

V_OUT= V_VIITE(1 + R2 / R1) + I_ADJR2

Referenssijännitteen tapin # 7 ottama virta määrittää LED-virran määrän. Voimme odottaa noin 10 kertaa tämän virran, joka voidaan sallia kuluttaa jokaisella valaistulla lähtö-LEDillä.

Tämä virta on enemmän tai vähemmän vakaa syöttöjännitteen vaihteluista ja lämpötilan muutoksista riippumatta. Sisäisen 10-vastusjakajan käyttämä virta sekä ulkoinen virran ja jännitteen säätöjakaja on otettava huomioon LED-käyttövirtaa laskettaessa.

IC tarjoaa ominaisuuden reaaliaikaisen LED-kirkkauden modulointiin tai vastauksena tulojännitteen vaihteluihin ja muihin signaaleihin. Tämä mahdollistaa monien innovatiivisten näyttöjen tai vaihtoehtojen tuottamisen tulojännitteiden, hälytysten jne. Tuottamiseksi.

LM3915: n lähdöt ovat kaikki sisäisesti ohjattuja NPN BJT -puskureita, kuten alla on esitetty.

Sisäinen takaisinkytkentäkoukku rajoittaa transistoria yli nykyisistä tilanteista. LEDien lähtövirta on kiinteästi suunnilleen 10-kertainen vertailukuormavirtaan riippumatta lähtöjännitteen vaihteluista, kunnes tietysti transistorit eivät ole kyllästyneitä suurella syöttösyötöllä.

Kuinka käyttää MODE-nastaa # 9

Tämä tappi on määritetty noudattamaan kahta toimintoa. Katso seuraava yksinkertaistettu lohkokaavio.

Piste- tai baarimoodin valinta

Kun nasta # 9 on kytketty syöttöjohtoon + (tai välillä -100mV ja syöttötaso), vertailija C1 havaitsee tämän ja asettaa lähdön pylväsdiagrammin moodiin. Tässä tilassa kaikki LEDit reagoivat valaistuun 'palkkiin', joka liikkuu ylös / alas vastauksena muuttuviin signaaleihin tapissa # 5.

Jos nasta # 9 ei ole kytkettynä, lähdöt asetetaan 'DOT' -tilaan. Merkitys merkkivaloista järjestetään ylös / alas yksitellen yksi kerrallaan, jolloin sykkivä valaistu DOT tai pistemäinen ulkonäkö.

Perustapa tapin # 9 konfigurointiin on joko pitää se auki tai yhdistämättömänä pistemoodin toteuttamiseksi tai kytkeä se syöttämään V + palkkitilan toteuttamista varten.

Pylväsmoodissa nasta # 9 tulee kiinnittää heti nastalla # 3. LED + -linjaa, joka syöttää suuria virtoja LED-ketjuun, ei tule käyttää tapin # 9 kanssa, jotta suuret infrapunapisarat pidetään erillään tästä tapista.

Varmistaaksesi, että ulostulon LED-näyttö toimii oikein, kun useampi kuin yksi LM3915 on kaskadattu pistetilassa, sisäänrakennetulla erityisellä piirillä niin, että nastan # 10 LED sammuu ensimmäiselle LM3915 IC: lle momenetissa, kun toinen LM3915 kytketään päälle.

LM3915-mikropiirien kaskadoitumisen suunnittelu yhdessä pistetilassa voidaan nähdä alla.

Edellyttäen, että tulosignaalin jännite on toisen LM3915: n kynnyksen alapuolella, LED # 11 pysyy sammutettuna. Ensimmäisen LM3915: n nasta # 9 kokee siten tehokkaan avoimen piirin, joka saa IC: n toimimaan pistemoodissa.

Kuitenkin hetkellä, kun tulosignaali ylittää LED: n # 11 kynnyksen, ensimmäisen LM3915: n nasta # 9 pudotetaan tasolla, joka on yhtä suuri kuin LED: n lähtöjännite (1,5 V tai enemmän) VLED: n alapuolella.

Tämän tilanteen ottaa heti vertailija C2, referenssi 0,6 V alle VLED. Se pakottaa C2-lähdön menemään matalaksi, sammuttamalla lähtötransistorin Q2 ja sammuttaen sen jälkeen LEDin # 10.

VLED havaitaan vastuksen 20k kautta, joka on kiinnitetty tapiin # 11. Pieni virta (alle 100 µA), joka ohjataan LED: ltä 9, ei tuota mitään tunnistettavaa vaikutusta LEDin voimakkuuteen. Lisävirtalähde nastassa # 1 ylläpitää vähintään 100 µA: n kulkua LED: n 11 läpi riippumatta siitä, riittääkö tulosignaalin nousu LED: n sammuttamiseksi vai ei.

Tämä tarkoittaa, että ensimmäisen LM3915: n nasta # 9 pidetään riittävän alhaalla siten, että se pitää LED: n 10 pois päältä, kun mikä tahansa sarjan ylemmistä LEDeistä palaa.

Vaikka 100 µA ei yleensä luo merkittävää LED-kirkkautta, se saattaa olla näkyvissä juuri tarpeeksi, jos käytetään tehokkaita LED-valoja ja täydellisessä pimeydessä. Jos tämä kuulostaa mahdottomalta hyväksyä, helppo keino olisi siirtää LED # 11 10k vastuksella.

1 V: n IR-pudotus on suurempi kuin vähimmäis 900 mV, joka tarvitaan pitämään LED # 10 pois päältä, mutta riittävän pieni varmistaen, että LED # 11 ei toimi yli ei-toivottujen rajojen.

Haastavin kysymys syntyy, kun sattuu kuluttamaan merkittäviä LED-virtoja, erityisesti pylväsdiagrammin tilassa.

Tällaiset virtaukset, jotka siirtyvät pois maadoitustapista, johtavat jännitehäviöihin ulkoisissa johdotuksissa aiheuttaen häiriöitä ja vaihteluja.

Palautuvien kaapeleiden saaminen signaaliporteista, maadoitusviitteistä ja vastusketjun alaosasta yhteen yhteiseen päätteeseen, joka voi olla lähinnä nastaa 2, tulee ihanteellinen lähestymistapa.

Laajennetut johdinliitännät VLEDistä kohti yhteisiä LED-anodeja voivat aiheuttaa värähtelyjä. Perustuen siihen, kuinka vakava asia on, 0,05 µF - 2,2 µF irtikytkentäkondensaattoreita voidaan käyttää yhteisen LED-anodin ja nastan 2 välillä.

Tämä auttaa vaimentamaan kehittyneitä värähtelyjä. Jos LED-anodinsyöttöjohdon johdotusta ei voida saavuttaa, identtinen irtikytkentä nastan # 1 ja nastan 2 välillä osoittautuu riittävän häiriön poistamiseksi.

Tehohäviö

Tehohäviö, erityisesti palkitilassa, on otettava huomioon. Esimerkiksi 5 V: n syöttö ja kaikki LEDit, jotka on asetettu toimimaan 20 mA: n virralla, IC: n LED-ohjainosan voidaan odottaa hajoavan yli 600 mW.

Tällaisissa tapauksissa 7,5 ohmia vastusta voidaan käyttää sarjaan LED-syöttöjohdon kanssa, mikä voi auttaa vähentämään häviötasoa puoleen alkuperäisestä arvosta. Tämän vastuksen negatiivinen pää on vahvistettava 2,2 µF kiinteällä tantaalin ohituskondensaattorilla, tappi # 2.

CASCADING LM3915 -piirit

Jos haluat käyttää 60 dB: n tai 90 dB: n dynaamisen alueen näyttösignaaleja, saatat tarvita muutaman LM3915 IC: n kaskadin yhdessä.

Suora, edullinen menetelmä parin LM3915: n kaskadointiin olisi kiinnittää kahden IC: n vertailujännitteet 30 dB: n etäisyydelle toisistaan.

Potentiometriä R1 käytetään säätämään ensimmäisen LM3915 IC: n koko asteikon jännitettä marginaalisesti 316 mV: iin, kun taas toisen IC: n vertailu on ajastettu 10 V: lla R4: llä.

Tämän tekniikan haittana on, että LED # 1: n kytkentäkynnys on vain 14 mV, ja kun otetaan huomioon, että LM3915: n offsetjännite voi olla jopa 10 mV, voi tapahtua merkittäviä virheitä.

Tätä menetelmää ei ehdottomasti suositella 60 dB: n näytöille, jotka edellyttävät kunnollista tarkkuutta muutamalla alkuperäisellä näytön kynnyksellä.

Alla olevassa kuvassa esitetty erinomainen tekniikka pitää referenssin 10 V: lla kullekin LM3915 IC: lle ja lisää tulosignaalia alempaan LM3915: een 30 dB: llä. Ottaen huomioon, että 1%: n vastusparit pystyvät kiinnittämään vahvistimen vahvistuksen ± 0,2 dB: iin, vahvistuksen vähentämisen tarve on tarpeeton.

5 mV: n opamp-offset-jännite saattaa kuitenkin pystyä muuttamaan ensimmäistä LED-kytkentärajaa noin 4 dB: llä, mikä edellyttää offset-trimmausta.

Muista, että vain yksi säätö voi auttaa tyhjentämään tarkkuustasasuuntaajan ja 30 dB: n vahvistusasteen poikkeaman.

Toisaalta kohtuullisen suuren amplitudin tulosignaalit voidaan antaa vahvistamisen sijasta suoraan alempaan LM3915: een ja vaimentaa sen jälkeen 30 dB: llä toisen LM3915 IC: n työntämiseksi.

LM3915-sovelluspiirit

Puoliaallon huippuilmaisin

Paras tapa osoittaa AC-signaali IC LM3915: n kautta on toteuttaa se suoraan nastalle 5 korjaamattomana. Koska valaistu merkkivalo merkitsee sovelletun vaihtovirta-aaltomuodon hetkellistä suuruutta, on mahdollista määrittää sekä äänisignaalien maksimi- että keskiarvot samalla menetelmällä.

LM3915 reagoi hyvin positiivisiin puolisykleihin erityisesti, mutta ei vahingoita mitään tulosignaaleja niin paljon kuin ± 35 V (tai jopa jopa ± 100 V, jos 39 k: n vastusta käytetään sarjaan tulosignaalin kanssa).

On suositeltavaa käyttää virtapiiriä DOT-tilassa ja antaa jokaisen LEDin piirtää 30mA saadaksesi optimaalisen kirkkauden asetuksesta.

AC: n keskiarvon havaitsemiseksi tai piikin havaitsemiseksi tarvitaan signaalin oikaisu.

Jos LM3915 on asetettu 10 V: n täydellä asteikolla jännitteenjakajan yli, ensimmäisen LED: n kytkentäkynnys on vain 450 mV. Tavallinen piidiodin tasasuuntaaja ei ehkä toimi tehokkaasti alemmilla tasoilla 0,6 V: n diodikynnyksen vuoksi.

Yllä olevan kuvan puoliaaltohuiputunnistin käyttää PNP-emitterien seuraajaa diodin edessä. Koska transistorin kanta-emitterijännite estää diodin siirtymän noin 100 mV: n alueella, menetelmä toimii riittävän hyvin yksittäisten LM3915-sovellusten kanssa, joissa käytetään 30 dB: n näyttöä.

Lisää sovelluspiirejä

On todella valtava määrä piirisovelluksia, jotka voit rakentaa IC LM3915: n avulla. Olen jo keskustellut kourallisesta heistä tällä verkkosivustolla, johon voit viitata käymällä TÄSSÄ :

Joten ihmiset, tämä oli lyhyt kuvaus, joka selitti IC LM3915: n tietolomakkeen ja pinout-tiedot. Jos sinulla on vielä epäilyksiä, ilmoita siitä meille alla olevan kommenttikentän kautta, yritämme ottaa yhteyttä aikaisintaan.

Viitteet

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

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