Indicateurs de niveau de signal LED. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Ces dernières années, les indicateurs de niveau de signal dotés d'indicateurs sous la forme d'une ligne de LED ont été largement utilisés dans les magnétophones et les amplificateurs AF. Les lecteurs se voient proposer trois options pour la partie mesure de ces appareils, variant en complexité et en capacités. Tous sont conçus pour mesurer une tension positive, donc, s'il est nécessaire de contrôler le niveau de tension alternative, ils doivent être complétés par un détecteur qui identifie les alternances de cette polarité. La forme des signaux musicaux n’étant pas symétrique, il est conseillé d’utiliser un détecteur pleine onde.

Riz. 1. DD1-SN7404 (K155LN1), HL1-HL6-VQA13 (AL307A)

Un diagramme schématique de l'un des compteurs les plus simples est présenté sur la Fig. 1. Comme vous pouvez le constater, il est réalisé sur une seule puce contenant six onduleurs. En l'absence de tension d'entrée et tant qu'elle est inférieure à 0,14 V, la tension aux sorties de l'onduleur est élevée et aucune des LED HL1 - HL6 n'est allumée. Au fur et à mesure que la tension contrôlée augmente, le niveau haut, d'abord à la sortie de l'onduleur DD1.1, puis sur les autres, est remplacé par un niveau bas et les diodes indicatrices commencent à s'allumer. L'inconvénient de l'appareil, dû à la particularité des caractéristiques de « commutation » des onduleurs, est une erreur de mesure assez importante. Ainsi, la LED HL1 commence à briller à une tension d'entrée d'environ +0,14 V et s'allume aussi intensément que possible à +0,5 V. La LED HL2 indique en fait la plage de tension +0,5...0,85 V, etc.

Le compteur, dont le schéma est illustré à la Fig., ne présente pas cet inconvénient. 2. Ici, l'une des entrées de tous les éléments 2I est connectée au collecteur du transistor qui forme le niveau logique initial, donc la plage de tensions d'entrée correspondant aux niveaux 0 et 1 à la sortie de l'élément est beaucoup plus étroite. La deuxième entrée de chaque élément est connectée à la sortie du suivant, grâce à quoi l'apparition du niveau 0 à la sortie de l'un d'entre eux fixe le même niveau aux sorties de tous les précédents.

Riz. 2. DD1, DD2 - SN7408 (K155LI1), HL1-HL6 - VQA13 (AL307A), VD1-VD7 - 2D5606 (KD510A), VT1-VT8 - 2T3604 (KT315B).

A l'état initial (jusqu'à ce que la tension d'entrée atteigne la limite inférieure de l'intervalle mesuré), les transistors VT1-VT8 sont fermés, la tension aux entrées, et donc aux sorties des éléments DD1.1 - DD1.4, DD2.1 - DD2.4 a un niveau logique de 1, les LED HL1 - HL8 ne s'allument pas. À une tension d'entrée d'environ 0,6 V, le transistor VT1 s'ouvre et la tension à son collecteur et à l'entrée de l'élément DD1.1 qui y est connecté chute au niveau 0. En conséquence, la sortie de l'élément est réglée sur le même niveau et la LED HL1 s'allume. Une nouvelle augmentation de la tension contrôlée conduit à l'ouverture séquentielle des transistors VT2 - VT8 et à l'allumage des LED HL2 - HL8.

Pour surveiller des tensions qui diffèrent des dizaines ou des centaines de fois, il est conseillé d'utiliser un compteur réalisé selon le schéma de la Fig. 3. Il contient un générateur d'horloge (DD2.1, DD2.2), un compteur binaire DD1, un convertisseur numérique-analogique (DAC) réalisé sur les inverseurs DD2.3 - DD2.6 et les résistances R7-R11, un émetteur suiveur (VT1), comparateur (DA1), clé électronique (VT2) et décodeur DD3 avec LED HL1-HL16 connectées à ses sorties. Le cycle de mesure comprend seize cycles d'horloge. Chaque impulsion du générateur d'horloge change l'état du compteur DD1. Ses signaux de sortie sont envoyés au DAC et au décodeur DD3, qui connecte alternativement les cathodes des LED au fil commun. La tension de référence générée par le DAC est retirée de la résistance R11 et, via un émetteur-suiveur sur le transistor VT1, fournie à l'entrée inverseuse du comparateur DA1, qui la compare au niveau de la tension contrôlée à l'entrée non inverseuse.

Riz. 3. DD1 - SN7493 (K155IE5), DD2 - SN7404 (K155LN1), DD3 - SN74154 (K155ID3), DA1 - μA741 (K140UD7) ; VD1 - 2D5606 (KD510A), VT1, VT2 - 2T3604 (KT315B), HL1-HL16 - VQA13 (AL307A)

A des tensions d'entrée inférieures à la tension de référence, la tension de sortie du comparateur est négative, le transistor VT2 est fermé et le niveau 1 est appliqué aux entrées de validation E2, E3 du microcircuit DD1, interdisant le décodage des états du compteur DD1 (non une seule LED est allumée). Si le signal d'entrée dépasse le niveau de tension à l'entrée inverseuse, la polarité de la tension de sortie du comparateur change et le transistor VT2 s'ouvre. De ce fait, le niveau 1 aux sorties de résolution du décodeur DD3 est remplacé par le niveau 0, une tension du même niveau apparaît sur sa sortie correspondante, et la LED qui y est connectée s'allume.

La plage de niveaux indiquée par le compteur est d'environ 50 dB, leurs valeurs mesurées sont données dans le tableau (dans un cas, le niveau 0 dB correspond à l'éclairage de la LED HL13, dans l'autre - HL14).

Le compteur ne nécessite aucun réglage. La seule chose à faire est de sélectionner le condensateur C1, qui détermine la fréquence de répétition des impulsions du générateur d'horloge. Il ne faut pas oublier qu'une diminution excessive de la fréquence entraîne un clignotement notable des LED et qu'une augmentation excessive de celle-ci entraîne une diminution de la luminosité de la LED HL1.

Auteur : V. Dimov

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