LED-Signalpegelmesser. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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In den letzten Jahren wurden Signalpegelmesser mit Anzeige in Form einer LED-Reihe häufig in Tonbandgeräten und NF-Verstärkern eingesetzt. Den Lesern werden drei Optionen für den Messteil dieser Geräte angeboten, die sich in Komplexität und Leistungsfähigkeit unterscheiden. Alle von ihnen sind für die Messung positiver Spannung ausgelegt. Wenn daher die Höhe der Wechselspannung kontrolliert werden muss, müssen sie mit einem Detektor ergänzt werden, der Halbwellen dieser Polarität erkennt. Da die Form von Musiksignalen nicht symmetrisch ist, empfiehlt sich die Verwendung eines Vollwellendetektors.

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

Ein schematisches Diagramm eines der einfachsten Messgeräte ist in Abb. dargestellt. 1. Wie Sie sehen können, besteht es aus einem Chip, der sechs Wechselrichter enthält. Bei fehlender Eingangsspannung und solange diese kleiner als 0,14 V ist, ist die Spannung an den Ausgängen des Wechselrichters hoch und keine der LEDs HL1 – HL6 leuchtet. Wenn die gesteuerte Spannung ansteigt, wird der hohe Pegel zuerst am Ausgang des Wechselrichters DD1.1 und dann an den anderen durch einen niedrigen Pegel ersetzt und die Anzeigedioden beginnen zu leuchten. Der Nachteil des Geräts ist aufgrund der Besonderheit der „Schalt“-Eigenschaften von Wechselrichtern ein relativ großer Messfehler. So beginnt die HL1-LED bei einer Eingangsspannung von etwa +0,14 V zu leuchten und leuchtet bei +0,5 V möglichst hell. Die HL2-LED zeigt eigentlich den Spannungsbereich +0,5...0,85 V usw. an.

Das Messgerät, dessen Diagramm in Abb. dargestellt ist, weist diesen Nachteil nicht auf. 2. Hier ist einer der Eingänge aller 2I-Elemente mit dem Kollektor des Transistors verbunden, der den anfänglichen logischen Pegel bildet, daher ist der Bereich der Eingangsspannungen, die den Pegeln 0 und 1 am Ausgang des Elements entsprechen, viel enger. Der zweite Eingang jedes Elements ist mit dem Ausgang des nächsten verbunden, wodurch das Erscheinen der Stufe 0 am Ausgang eines von ihnen den gleichen Pegel an den Ausgängen aller vorherigen festlegt.

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

Im Ausgangszustand (bis die Eingangsspannung die untere Grenze des gemessenen Intervalls erreicht) sind die Transistoren VT1-VT8 geschlossen, die Spannung an den Eingängen und damit die Ausgänge der Elemente DD1.1 - DD1.4, DD2.1 - DD2.4 haben einen logischen Pegel von 1, die LEDs HL1 - HL8 leuchten nicht. Bei einer Eingangsspannung von etwa 0,6 V öffnet der Transistor VT1 und die Spannung an seinem Kollektor und dem daran angeschlossenen Eingang des Elements DD1.1 sinkt auf den Pegel 0. Dadurch wird der Ausgang des Elements auf den gesetzt gleichen Pegel und die HL1-LED leuchtet. Ein weiterer Anstieg der gesteuerten Spannung führt zum sequentiellen Öffnen der Transistoren VT2 – VT8 und zum Aufleuchten der LEDs HL2 – HL8.

Um Spannungen zu überwachen, die sich um das Zehn- oder Hundertfache unterscheiden, empfiehlt es sich, ein Messgerät zu verwenden, das gemäß dem Diagramm in Abb. 3. Es enthält einen Taktgenerator (DD2.1, DD2.2), einen Binärzähler DD1, einen Digital-Analog-Wandler (DAC), der auf den Wechselrichtern DD2.3 - DD2.6 und den Widerständen R7-R11 basiert, einen Emitter Follower (VT1), Komparator (DA1), elektronischer Schlüssel (VT2) und Decoder DD3 mit an dessen Ausgängen angeschlossenen LEDs HL1-HL16. Der Messzyklus besteht aus sechzehn Taktzyklen. Jeder Impuls des Taktgenerators ändert den Zustand des Zählers DD1. Seine Ausgangssignale werden an den DAC und Decoder DD3 gesendet, der abwechselnd die Kathoden der LEDs mit dem gemeinsamen Kabel verbindet. Die vom DAC erzeugte Referenzspannung wird vom Widerstand R11 abgenommen und über einen Emitterfolger am Transistor VT1 dem invertierenden Eingang des Komparators DA1 zugeführt, der sie mit dem Pegel der gesteuerten Spannung am nichtinvertierenden Eingang vergleicht.

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

Bei Eingangsspannungen unter der Referenzspannung ist die Ausgangsspannung des Komparators negativ, der Transistor VT2 ist geschlossen und der Pegel 1 wird an die Freigabeeingänge E2, E3 der Mikroschaltung DD1 angelegt, wodurch die Dekodierung der Zustände des Zählers DD1 verhindert wird (nicht). eine einzelne LED leuchtet). Übersteigt das Eingangssignal den Spannungspegel am invertierenden Eingang, ändert sich die Polarität der Komparatorausgangsspannung und der Transistor VT2 öffnet. Dadurch wird der Pegel 1 an den Auflösungsausgängen des Decoders DD3 durch den Pegel 0 ersetzt, an seinem entsprechenden Ausgang erscheint eine Spannung des gleichen Pegels und die daran angeschlossene LED leuchtet auf.

Der vom Messgerät angezeigte Pegelbereich beträgt etwa 50 dB, ihre Messwerte sind in der Tabelle angegeben (in einem Fall entspricht der 0-dB-Pegel dem Aufleuchten der HL13-LED, im anderen Fall HL14).

Das Messgerät muss nicht justiert werden. Gegebenenfalls muss lediglich der Kondensator C1 ausgewählt werden, der die Pulswiederholungsrate des Taktgenerators bestimmt. Es ist zu beachten, dass eine übermäßige Verringerung der Frequenz zu einem merklichen Blinken der LEDs führt und eine übermäßige Erhöhung zu einer Verringerung der Helligkeit der HL1-LED.

Autor: V.Dimov

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