Ця схема – простий індикатор рівня, побудований на основі популярної та недорогої мікросхеми LM3916. Пристрій відмінно підходить для мікшера, підсилювача або . Воно дозволяє вести візуальний контроль рівня звукового сигналу, завдяки чому ми можемо уникнути перевантажень та пов'язаних із ними спотворень.

Принципова схема

На вході працює лінійний випрямляч змінної напруги сигналу, він побудований на основі операційного підсилювача TL081, що дозволяє підтримувати високу точність також при вхідних сигналах близько кількох десятків мілівольт. Конструкція плати дозволяє розрізати її на 2 частини та спаяти під кутом 90 градусів. Це дозволить легко виконати індикатор під монтаж на передній панелі, причому одразу для двох каналів – стерео.

Про функції радіоелементів

Резистор R4 (2,2 k) обмежує струм світлодіода, а R5 (4,7 k) виконує функцію «штучної маси» для операційного підсилювача U2 (TL081). Вхідний опір системи визначається номіналом R1 (470k). Елементи R1 (470k), R2 (470k), R3 (10k), C4, D11 (1N4007) та D12 (1N4007) - обв'язування підсилювача ОУ U2 (TL081), разом вони утворюють випрямляч. Схему необхідно живити напругою 9-25 Ст. Середнє споживання струму становить 10 мА при 12 Ст.

Складання та налаштування LED індикатора

Індикатор збираємо на друкованій платі. Монтаж слід розпочинати установки однієї перемички. Надалі слід встановити елементи R2 та R3, що лежать під U1 та R1, розташованим під U2. Порядок паяння інших елементів є довільним, але краще спочатку впаяти панельки під мікросхеми, тому що через дуже велике ущільнення радіоелементів потім буде важче. Якщо захочете зробити версію стерео індикатора – можете розрізати плату в місці між U1 та LED, спаючи обидві частини під прямим кутом. Це дозволить розмістити дві плати індикатора рівня близько один до одного (як на фото).

Файли друкованої плати

Малюнок плати та розташування на ній деталей можна завантажити в цьому

Виготовляючи свій підсилювач мною було твердо вирішено зробити за 8-10 осередковим світлодіодним індикатором вихідної потужності на кожен канал (4 канали). Схем подібних індикаторів повно, потрібно тільки вибрати під свої параметри. На даний момент вибір чіпів, на яких можна зібрати індикатор вихідної потужності УНЧ, дуже великий, наприклад: КА2283, LB1412, LM3915 і т.п. Що може бути простіше ніж купити такий чіп і зібрати схему індикатора) Я свого часу пішов трохи іншим шляхом.

Передмова

На виготовлення індикаторів вихідної потужності для УНЧ я вибрав схему на транзисторах. Ви спитаєте: а чому не на мікросхемах? - Постараюся пояснити плюси та мінуси.

З плюсів можна відзначити те, що збираючи на транзисторах можна максимально гнучко налагодити схему індикатора під потрібні вам параметри, виставити потрібний діапазон індикації і плавність реакції, як вам подобається, кількість осередків індикації - та хоч сотня, аби терпіння вистачило на їх регулювання.

Також можна використовувати будь-яку напругу живлення (в межах розумного), спалити таку схему дуже складно, у разі несправності одного осередку можна швидко все виправити. З мінусів хочу відзначити те, що на налагодження цієї схеми за своїми смаками доведеться витратити багато часу. Робити на мікросхемі чи транзисторах – вирішувати вам, виходячи з ваших можливостей та потреб.

Індикатори вихідної потужності збираємо на найпоширеніших і найдешевших транзисторах КТ315. Думаю, кожен радіоаматор хоч раз у своєму житті стикався з цими мініатюрними кольоровими радіокомпонентами, у багатьох вони валяються пачками кілька сотень і без діла.

Мал. 1. Транзистори КТ315, КТ361

Шкала мого УНЧ буде логарифмічна, виходячи з того, що максимальна вихідна потужність буде близько 100Ват. Якщо зробити лінійну то при 5 Ват нічого не буде навіть світитися або доведеться робити шкалу на 100 осередків. Для потужних УНЧ потрібно щоб між потужністю на виході підсилювача і кількістю осередків, що світяться, була логарифмічна залежність.

Принципова схема

Схема до неподобства проста і складається з однакових осередків, кожна з яких налаштована на індикацію потрібного рівня напруги на виході УНЧ. Ось схема на 5 осередків індикації:

Мал. 2. Схема індикатора вихідної потужності УНЧ на транзисторах КТ315 та світлодіодах

Вище наведено схему на 5 осередків індикації, клонувавши осередки можна отримати схему на 10 осередків, саме таку я і збирав для свого УНЧ:

Мал. 3. Схема індикатора вихідної потужності УНЧ для 10 осередків (клікни для збільшення)

Номінали деталей у цій схемі розраховані під напругу живлення порядку 12 Вольт, крім резисторів Rx - які необхідно підбирати.

Розкажу про те, як працює схема, все дуже просто: сигнал з виходу підсилювача НЧ йде на резистор Rвх після чого діодом D6 зрізаємо напівхвилю і потім постійну напругу подаємо на вхід кожного осередку. Осередок індикації є пороговим ключовим пристроєм, який запалює світлодіод при досягненні деякого рівня на вході.

Конденсатор С1 потрібен для того, щоб при дуже великій амплітуді сигналу зберігалася плавність вимкнення осередків, а конденсатор С2 реалізовує затримку світіння останнього світлодіода на деяку частку секунди, щоб показати, що досягнуть максимальний рівень сигналу - пік. Перший світлодіод означає початок шкали і тому світиться постійно.

Деталі та монтаж

Тепер про радіодетали: конденсатори С1 і С2 підберете на свій смак, я взяв кожен по 22МкФ на 63В (на менший вольтаж не раджу брати для УНЧ з виходом в 100Ват), резистори всі МЛТ-0.25 або 0.125. Транзистори все - КТ315, бажано з літерою Б. Світлодіоди - будь-які, які зможете дістати.

Мал. 4.Друкована плата індикатора вихідної потужності УНЧ для 10 осередків (клікні для збільшення)

Мал. 5. Розташування компонентів на друкованій платі індикатора вихідної потужності УНЧ

Всі компоненти на друкованій платі не позначав, оскільки осередки ідентичні і ви без особливих зусиль самі розберетеся що і куди впаювати.

В результаті моїх праць вийшли чотири мініатюрні хустки:

Мал. 6. Готові 4 канали індикації для УНЧ потужністю 100 Ватт на канал.

Налаштування

Спочатку налаштуємо яскравість свічення світлодіодів. Визначаємо який нам треба опір резисторів щоб домогтися потрібної яскравості світлодіодів. Підключаємо послідовно до світлодіоду змінний резистор на 1-6кОм і подаємо на цей ланцюжок живлення з такою напругою, від якого живиться вся схема, у мене - 12В.

Крутимо змінник і добиваємося впевненого та гарного свічення. Відключаємо все і вимірюємо тестером опір змінника, ось вам і номінали для R19, R2, R4, R6, R8... Цей спосіб є експериментальним, можна також подивитися в довіднику максимальний прямий струм світлодіода і порахувати опір за законом Ома.

Найтриваліший і найвідповідальніший етап налаштування - налаштування порогів індикації для кожного осередку! Налаштовуватимемо кожну комірку підбираючи для неї опір Rx. Оскільки у мене буде 4 таких схеми по 10 осередків, то спочатку налагодимо дану схему для одного каналу, а інші на основі її налаштувати буде дуже просто, використовуючи останню як еталон.

Ставимо замість Rx в першому осередку змінний резистор на 68-33к і підключаємо конструкцію до підсилювача (краще до якогось стаціонарного, заводського де є своя шкала), подаємо напругу на схему і включаємо музику так, щоб було чути, але на маленьку гучність. Змінним резистором домагаємося гарного підморгування світлодіода, після цього відключаємо живлення схеми і вимірюємо опір змінника, впаюємо замість нього постійний резистор Rx в першу комірку.

Тепер йдемо до останнього осередку і робимо те саме тільки розхитавши підсилювач до максимальної межі.

Увага!!!Якщо у вас дуже "доброзичливі" сусіди, то можна не використовувати акустичних систем, а обійтися підключеним замість акустичної системи резистором у 4-8 Ом, хоча задоволення від налаштування вже буде не те))

Домагаємось змінним резистором впевненого свічення світлодіода в останній комірці. Всі інші осередки, крім першої та останньої (ми вже їх налаштували), налаштовуєте як вам подобається, на око, відзначаючи при цьому для кожного осередку значення потужності на індикаторі підсилювача. Налаштування та градуювання шкали залишається за вами)

Відлагодивши схему для одного каналу (10 осередків) і спаяв другу доведеться так само провести підбір резисторів, оскільки кожен транзистор має свій коефіцієнт посилення. Тільки ніякого підсилювача ту вже не потрібно і сусіди отримають невеликий тайм - просто спаюємо входи двох схемок і подаючи туди напругу, наприклад з блоку живлення, підбираємо опору Rx домагаючись симетричності свічення осередків індикаторів.

Висновок

Ось і все, що я хотів розповісти про виготовлення індикаторів вихідної потужності УНЧ із використанням світлодіодів та дешевих транзисторів КТ315. Свої думки та примітки пишіть у коментарях...

UPD:Юрій Глушнєв надіслав свою друковану плату у форматі SprintLayout - Завантажити.

Світлодіодний індикатор рівня сигналу, що імітує стрілочний індикатор, ідея не нова і, здавалося б, що тут можна придумати нового? Ну, в цьому плані я нічого не винайшов. Я навіть не можу вказати першоджерело. Ціль інша: зробити просту схему, на доступних елементах. У схемі навіть немає всюдисущих мікроконтролерів. При цьому не просто спаяти плату, а зробити закінчену конструкцію, яку можна встановити підсилювач без шкоди зовнішнього вигляду. А так само на основі цієї схеми зробити свій варіант індикатора, з урахуванням навичок в електроніці, або, наприклад, музику кольорів. З цією метою індикатор виконаний на двох платах: плата керування світлодіодами та плата індикації. У рамках цієї статті я пропоную три варіанти індикатора, умовно назвемо «стрілка», «лампа 6Е1П» і «дуга». Також на вибір 2 варіанти підсвічування шкали (А та Б). І все це можна зробити на світлодіодах 5мм, 3мм або SMD 0805. Як і будь-яка інша ця схема має свої переваги та недоліки. Позитивність: дешева елементна база, з великою взаємозамінністю, допусками, порівняно проста схема. Варіанти індикації, як кажуть, на будь-який смак. Недоліки: підбір багатьох елементів, інакше довелося б прив'язуватися до одного типу світлодіодів. Невеликий динамічний діапазон, тобто. на потужному підсилювачі при малій гучності індикатор «мовчатиме». Візуальне роздвоювання "стрілки", що викликане плавним перемиканням компараторів LM3915 у режимі "точка". Усунення цього явища можливе, але потребує ускладнення схеми. Висока щільність та мала товщина доріжок на платі. Вирішується купівлею готових плат, але я робив сам із застосуванням фоторезиста.

Схема працює так. Вхідний сигнал подається на VT1. Рівень вхідного сигналу регулюється R1. Після посилення та випрямлення вхідний сигнал надходить на вхід LM3915. До виходів МС підключено безпосередньо світлодіоди (1 лінійка). Через транзисторні ключі на VT2-VT11 додатково 6 ліній світлодіодів. Транзисторні ключі використані, т.к. тепловий опір корпусу МС становить 55 °С/Вт, що допускає максимальну потужність 1365 мВт за температури навколишнього середовища 25 °С. Втім не заглиблюватимемося в нудний світ цифр, лише скажу, що на кожен вихід LM3915 можна підключити не більше 2-х світлодіодів. В іншому випадку МС перегріватиметься. Кнопкою S1 здійснюється перемикання режимів індикації «стовпчик» та «точка». Кнопкою S2 включаються додаткові лінійки світлодіодів, що дозволяє реалізувати ще 2 режими роботи індикатора. Як видно зі схеми, багато елементів (R та С) необхідно підбирати. Це можна віднести до нестачі схеми та переваги. Підбір дозволяє застосувати будь-які світлодіоди, не прив'язуватись до Vпит. 12В і налаштувати яскравість свічення світлодіодів індикатора та підсвічування на свій смак. R6 забезпечує свічення "стрілки" на "нулі" за відсутності вхідного сигналу. Як правило, підбір R6 не потрібний, при живленні схеми 12В. Якщо стрілка на нулі не потрібна, то R6 не встановлюємо. Підбором R7 встановлюємо необхідну яскравість світіння світлодіодів, підключені безпосередньо до LM3915 це за схемою HL7, 14, 21, 26, 35, 42, 49, 56, 63, 70. Чим менше R7, тим більше струм через світлодіоди0м . Резистором R8 регулюємо яскравість світлодіодів підсвічування. Потужність R8 не менше ніж 1Вт. Резисторами R9-R18 регулюємо яскравість світіння інших світлодіодів. Приблизно 10ком для світлодіодів силою світла 1000 mcd, 1ком для світлодіодів 200-300 mcd. Конденсатором С3 можна регулювати інерційність стрілки. Живиться пристрій від джерела стабілізованої напруги 12В зі струмом 0,2-0,3А моно варіанта. Напруга живлення можна збільшити до 18В.

Зовні оформлення та відмінності варіантів індикаторів. Зовні оформлення викладено у відео звіті. Додам, що підбираючи струм світлодіодів потрібно досягти збалансованого свічення індикатора та підсвічування. Тоді індикатор виглядатиме красиво. Підсвічування варіанта «А» виглядає красивіше, ніж «Б», але складніше у виготовленні. Трафарет для індикатора знаходити у файлі LAY із платою. Плати та трафарети при роздрукуванні «дзеркалити» не треба. Кріпитися індикатор у підсилювачі будь-яким зручним способом, за вікном лицьової панелі. Не розташовувати поблизу елементів, що сильно нагріваються. Можна трохи затонувати скло лицьової панелі для приховування можливих дрібних дефектів зовнішнього оформлення. Вхід індикатора підключається паралельно до виходу регулятора гучності або входу кінцевого підсилювача. Налаштування полягає в установці підстроювального резистора R1 "стрілки" індикатора на +3db при номінальній потужності підсилювача.

Звертаю увагу, що розміри плат індикаторів різні та розмір плати істотно більший за робоче вікно індикатора. На індикаторі «Дуга» кількість світлодіодів жовтого та червоного кольорів використана по 26 шт. для стерео варіант. У схемі це не відображено, але складання та регулювання не відрізняється. Також у підсвічуванні у різних варіантах використовується від 3-х до 10-ти світлодіодів (дивись у LAY). На схемі це також не відображено, щоб не виникало плутанини.

Список радіоелементів