LM3915 IC Datasheet, Pinout, Application Circuits

Če imate težave z razumevanjem, kako uporabljati IC LM3915, vam bo ta članek pomagal enostavno zgraditi katero koli želeno ustrezno vezje z uporabo tega IC. Tu bomo razpravljali o tehničnem listu IC LM3915, njegovih funkcijah pinout, njegovih glavnih električnih specifikacijah in nekaj uporabnih aplikacijskih vezij.

Splošen opis

LM3915 je monolitna IC, zasnovana za zaznavanje analognih napetostnih signalov in proizvaja postopno ali zaporedno logično preklapljanje na svojih 10 izhodih.

Naprave za označevanje, kot so LED, LCD-je ali vakuumske zaslone je mogoče pritrditi na te izhode, da dobijo ustrezno vizualno indikacijo kot odziv na spremenljiv vhodni analogni signal.

IC ima en izhod za določanje, ali se bodo izhodne LED svetile posamezno (pikasti način) ali v obliki stolpčnega grafa.

LED je mogoče priključiti brez omejevanja uporov, saj IC vključuje notranjo programabilno regulacijo toka za 10 izhodov.

Vezje IC, vključno z vsemi 10 LED diodami, je mogoče upravljati z napajanjem od 3V do 25V.

IC ima prilagodljivo referenčno napetost in natančen 10-stopenjski delilnik napetosti. Vhodni vmesnik z visoko impedanco se lahko napaja z analognimi napetostmi od 0V do + 1,5V.

Poleg tega so vhodi dobro zaščiteni pred signali do območja ± 35V.

Vhodni vmesnik poganja 10 primerjalnikov opampa, ki se vsi sklicujejo na omrežje natančnih delilnikov. Natančnost sistema je običajno približno 1 dB.

Zaslon LM3915 s 3 dB / korakom je zasnovan za sprejemanje vhodnih signalov s širokim dinamičnim razponom. Na primer, vhod je lahko v obliki zvočnega ali glasbenega signala, različne jakosti svetlobe ali vibracijske električne energije.

Zvočne aplikacije so lahko v obliki indikatorjev povprečne ali najvišje ravni, merilnikov moči in merilnikov moči RF signala.

Nadgradnja tradicionalnega analognega VU števci z LM3915 palični graf na osnovi LED daje boljši osvetljeni odziv, trajen zaslon z izboljšanim vidnim poljem, ki omogoča boljšo interpretacijo vhodnega signala.

LM3915 je zelo preprost za uporabo. Poleg desetih LED lahko celo uporabite 1,2-milimetrski merilnik odklona s samo enim uporom.

Drug ločen upor nastavi obseg med 1,2 in 12 V, ne glede na vrednost napajalne napetosti. Svetlost LED je enostavno nadzorovana z enim zunanjim loncem.

Tipična konfiguracija vezja LM3915

Naslednja slika prikazuje, kako lahko IC LM3915 nastavite v najbolj tipičnem ali osnovnem funkcionalnem načinu.

Če ste novi ljubitelji ljubiteljev in želite hitro konfigurirati izvlečke IC LM3915 ali LM3914, da dobite potrebna dejanja, potem lahko uporabite naslednji diagram. Podrobnosti o pinoutu so razložene spodaj:

pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18 in pin # 1 = Vsi so izhodi za LED povezavo. LED diode ne potrebujejo zunanje upornosti, po možnosti pa mora biti napajalni vod LED omejen na 5 V, da se disipacija zadrži na spodnji strani.

Pin # 3 je VDD ali pozitivni napajalni vhod za IC, ki lahko sprejme vse napajalne napetosti med 3V in 25V, vendar priporočam uporabo 5V, da se LED razprši na spodnji strani.

Zatič št. 8 je Vss ali ozemljitveni (negativni) napajalni zatič IC.

Zatiči št. 6 in zatiči št. 7 se lahko povežejo in prekinejo z ozemljitveno črto prek upora 1K.

Pin # 5 mora biti konfiguriran, kot je prikazano na zgornjem diagramu, prek 10k prednastavitve in kondenzatorja. To prednastavitev lahko prilagodite za nastavitev obsega obsega osvetlitve LED glede na jakost vhodnega signala.

Zatič št. 9 lahko ostane nepovezan (odprt) ali priključen na + napajalni vod. Ko LED ne ostanejo nepovezane, se zaporedje navzgor / navzdol posamezno prikažejo kot tekoči 'DOT' in se tako imenuje način DOT. Ko je zatič št. 9 povezan s pozitivno črto, zaporedje LED, kot je premikanje osvetljene vrstice gor / dol, zato imenujemo način črtice.

Ko je to končano, gre le za napajanje vhodnega signala in opazovanje čudovitega gibanja LED-diod po različne amplitude vhodnega signala ali glasbe

Absolutne najvišje ocene

Absolutna največja ocena LM3915 označuje največje napetostne in trenutne parametre, ki jih naprava sme uporabljati.

• Napajalna napetost = 25V
• Izhodno napajanje na LED-jih, če tu uporabljate ločeno napajanje = 25V (enako kot zgoraj)
• Največji obseg vhodnega signala = +/- 35V
• Referenčna napetost delilnika = -100mV do nivoja napajanja.
• Odvajanje moči = 1365 mW

Notranja postavitev IC

Naslednji diagram prikazuje notranjo postavitev IC. Vidimo lahko, kako so primerjalniki opamov urejeni za obdelavo vhodnega signala na nožici 5. Referenca na zatiču št. 7, uporabljena v postopnem zaporedju prek neinvertirajočih vhodov opampa prek omrežja ločilnih uporov lestve.

Opis funkcije

Zgornji osnovni blokovni diagram LM3915 zagotavlja splošno dojemanje delovanja vezja. Vmesnik vmesnika napetosti z visoko vhodno impedanco se odzove na signale vhodnega zatiča št.

Ta izhod je zaščiten pred prenapetostnimi in povratnimi signali polarnosti. Signal medpomnilnika nato preide v skupino 10 primerjalnih naprav.

Vsak od teh opampov je usmerjen na naraščajoče referenčne ravni skozi serijo uporovnih delilnikov. Na zgornji sliki je uporniško omrežje povezano z notranjo referenčno napetostjo 1,25 V.

Tu se za vsakih 3 dB dviga vhodnega signala sproži stikalo na ravni primerjalnika, zaradi česar se ustrezna LED premika in zaporedje ustrezno interpretira odziv signala.

Ta notranji uporni delilnik bi lahko deloval s potencialom 0 - 2 voltov na zatiču št. 5 prek zunanjega uporovnega delilnega omrežja.

REFERENCA NOTRANJA NAPETOST

Referenčna napetost za IC LM3915 naj bi bila spremenljiva, tako da ustvari majhnih 1,25 V prek REF OUT (pin # 7) in REF ADJ (pin # 8).

Referenčna napetost se izvaja na uporu R1, ki ga je mogoče spreminjati po želji. Ker imamo konstantno napajalno enosmerno napetost, se skozi izhodni nastavitveni upor R2 lahko premika konstantni tok I1, ki omogoča izhodno napetost:

V_OUT= V_REF(1 + R2 / R1) + I_PRIDR2

Tok, ki ga prevzame referenčni napetostni zatič št. 7, določa količino LED toka. Pričakujemo lahko približno 10-kratnik tega toka, ki ga lahko dovoli vsaka osvetljena izhodna LED.

Ta tok je bolj ali manj konstanten ne glede na spremembe napajalne napetosti in temperaturne spremembe. Pri izračunu pogonskega toka LED je treba upoštevati tok, ki ga uporablja notranji 10-uporovni delilnik, ter zunanji delilnik toka in napetosti.

IC nudi funkcijo za moduliranje v realnem času referenčne svetlosti LED ali kot odziv na spremembe vhodne napetosti in druge signale. To omogoča vključitev številnih inovativnih zaslonov ali možnosti za ustvarjanje vhodnih prenapetosti, alarmov itd.

Izhodi LM3915 so vsi interno nadzorovani medpomnilniki NPN BJT, kot je prikazano spodaj.

Notranji kavelj za povratne informacije omejuje tranzistor pred prevelikimi trenutnimi situacijami. Izhodni tok za LED je približno 10-krat večji od referenčnega toka obremenitve, ne glede na spremembe izhodne napetosti, dokler seveda tranzistorji niso nasičeni z visoko vhodno napetostjo.

Kako uporabiti zatič MODE št. 9

Ta zatič je konfiguriran za izvajanje dveh funkcij. Glejte naslednji poenostavljeni blokovni diagram.

IZBIRA NAČINA TOČKE ALI ČRTKE

Ko je zatič št. 9 priključen na napajalni vod + (ali med -100mV in nivo napajanja), primerjalnik C1 to zazna in nastavi izhod v načinu črtnega grafa. V tem načinu se vse LED diode odzivajo na osvetljen način, tako kot se premikajo gor / dol kot odziv na različne signale na nožici 5.

Če je nož št. 9 nepovezan, so izhodi nastavljeni v načinu 'DOT'. To pomeni, da se LED-ji zaporedoma ločujejo navzgor / navzdol, kar ustvarja utripajoče osvetljeno DOT ali videz, podoben točki.

Osnovni način konfiguriranja nožice št. 9 je bodisi, da je odprt ali nepovezan za izvajanje pikastega načina ali pa ga povežete z napajalnikom V + za izvedbo črtnega načina.

V načinu delovanja v vrstici je treba zatič št. 9 takoj priključiti na zatič št. 3. Linija LED +, ki napaja velike tokove v verigi LED, se ne sme uporabljati z zatičem # 9, tako da se velike IR kapljice držijo stran od tega zatiča.

Za zagotovitev pravilnega delovanja izhodnega LED zaslona, ​​ko je v pikčastem načinu kaskadiranih več kot en LM3915s, je vgrajeno posebno vezje, tako da se LED na nožici 10 izklopi za prvo LM3915 IC na momenetu, ko LED # 1 drugi LM3915 je vklopljen.

Spodaj si lahko ogledate zasnovo kaskadnih IC LM3915 v pikastem načinu.

S pogojem, da je napetost vhodnega signala pod pragom drugega LM3915, LED # 11 ostane ugasnjena. Zatič št. 9 prvega LM3915 ima izkušnjo učinkovitega odprtega tokokroga, zaradi katerega IC deluje v pikčastem načinu.

V trenutku, ko vhodni signal prestopi prag LED # 11, se zatič # 9 prvega LM3915 spusti za nivo, enak napetosti LED (1,5 V ali več) pod VLED.

To situacijo takoj pobere primerjalnik C2, naveden 0,6 V pod VLED. Prisili izhod C2, da se spusti, izklopi izhodni tranzistor Q2 in nato izklopi LED # 10.

VLED se zazna skozi upor 20k, pritrjen na zatič # 11. Majhen tok (pod 100 µA), ki je preusmerjen iz LED # 9, ne povzroči nobenega prepoznavnega učinka na jakost LED. Dodatni vir toka na zatiču # 1 vzdržuje najmanj 100 µA skozi LED # 11, ne glede na to, ali je porast vhodnega signala dovolj za izklop LED.

To pomeni, da je pin št. 9 prvega LM3915 dovolj nizek, da zadržuje LED # 10 ugasnjen, medtem ko katera od zgornjih LED v zaporedju sveti.

Čeprav 100 µA ponavadi ne ustvari občutne svetilnosti LED, je morda vidna ravno dovolj, če se uporabljajo LED z visoko učinkovitostjo in v popolni temi. Če se to sliši nesprejemljivo, bi bilo enostavno rešitev, če bi LED # 11 shuntli z 10k uporom.

Padec IR 1V je višji od najmanjših 900 mV, potrebnih za vzdrževanje izklopljene LED # 10, vendar dovolj majhen, da LED # 11 ne deluje čez neželene meje.

Najbolj zahtevno vprašanje se pojavi, ko se porabijo znatni LED tokovi, zlasti v načinu grafikona.

Takšni tokovi, ki se odmikajo od ozemljitvenega zatiča, vodijo do padcev napetosti znotraj zunanje napeljave, kar povzroči napake in nihanja.

Idealen pristop je, da povratne kable pripeljemo iz signalnih vrat, ozemljitvenih referenc in s spodnje strani uporovne verige do enega skupnega terminala, ki je lahko najbližji pin 2.

Razširjene žične povezave od VLED proti običajnim LED anodam lahko sprožijo nihanja. Glede na to, kako resna je težava, lahko med skupnimi anodnimi LED in pin 2 uporabimo ločilne kondenzatorje 0,05 µF do 2,2 µF.

To pomaga ublažiti vsa razvita nihanja. Če je ožičenje dovodne anodne diode nedosegljivo, se enakovredno ločevanje med zatičem št. 1 in zatičem št. 2 izkaže za primerno za odpravo motenj.

Odvajanje moči

Upoštevati je treba odvajanje moči, zlasti v načinu barov. Na primer, z napajalnikom 5V in vsemi LED-diodami, nastavljenimi za delovanje z 20 mA toka, lahko pričakujemo, da bo odsek gonilnikov LED IC-a razpršil več kot 600 mW.

V takih primerih je mogoče 7,5Ω upor uporabiti zaporedno z napajalnim vodom LED, kar lahko pomaga zmanjšati raven odvajanja na polovico prvotne vrednosti. Negativni konec tega upora je treba okrepiti z 2,2 µF trdnim tantalnim bypass kondenzatorjem z zatičem # 2.

KASKADNI LM3915 IC

Za uporabo prikazovalnih signalov v dinamičnem razponu 60 dB ali 90 dB boste morda potrebovali nekaj kaskadnih IC IC LM3915.

Enostavna in cenovno dostopna metoda kaskadiranja nekaj LM3915s bi bila določitev referenčnih napetosti obeh IC 30 dB narazen, kot je navedeno v.

Potenciometer R1 se uporablja za regulacijo napetosti celotnega merila prve LM3915 IC do 316 mV, medtem ko je referenca druge IC predvidena pri 10V s strani R4.

Pomanjkljivost te tehnike je, da je prag vklopa LED # 1 zgolj 14 mV in glede na to, da ima lahko LM3915 odmično napetost do 10 mV, lahko pride do znatnih napak.

Ta metoda absolutno ni priporočljiva za zaslone z 60 dB, kar zahteva spodobno natančnost pri nekaj začetnih pragih prikaza.

Izjemna tehnika, prikazana na spodnji sliki, ohranja referenco pri 10 V za vsako od obeh IC LM3915 in poveča vhodni signal spodnjemu LM3915 za 30 dB. Glede na to, da lahko par 1% uporov fiksira ojačanje ojačevalnika na ± 0,2 dB, potreba po zmanjšanju ojačenja postane nepotrebna.

Vendar pa lahko napetost odmika 5 mV opampa spremeni prvo mejo preklopa LED za približno 4 dB, kar zahteva obrezovanje odmika.

Ne pozabite, da lahko samo ena prilagoditev pomaga izničiti odmik na dveh natančnih usmernikih skupaj s stopnjo ojačanja 30 dB.

Po drugi strani pa bi se lahko namesto ojačevanja vhodni signali z razmeroma visoko amplitudo dovajali prav do spodnjega LM3915 in nato oslabili za 30 dB, da bi potisnili drugo IC LM3915.

LM3915 Aplikacijska vezja

Polvalni vršni detektor

Najboljši način za prikaz izmeničnega signala prek IC LM3915 je ta, da ga neposredno namestite na pin 5 nerektificiranega. Ker osvetljena LED pomeni trenutno velikost uporabljene izmenične valovne oblike, lahko pri isti metodi določimo tako najvišje kot povprečne vrednosti zvočnih signalov.

LM3915 se dobro odziva na pozitivne pol-cikle, vendar noben vhodni signal ne bo oškodovan do ± 35V (ali celo do ± 100V, če se 39k upor uporablja zaporedno z vhodnim signalom).

Svetujemo vam, da vezje upravljate v načinu DOT in dovolite, da vsaka LED potegne 30 mA, da dosežete optimalno svetlost nastavitve.

Za zaznavanje srednje vrednosti izmeničnega toka ali za zaznavanje vrha bo potreben popravek signala.

Če je LM3915 nastavljen z 10 V celotnim obsegom preko njegovega napetostnega delilnika, bo preklopni prag za prvo LED le 450 mV. Navaden usmernik silicijeve diode morda ne bo deloval učinkovito na nižjih nivojih zaradi 0,6 V diodnega praga.

Polvalni detektor vrha na zgornji sliki pred diodo uporablja sledilnik PNP. Ker napetost osnovnega oddajnika tranzistorja blokira odmik diode v območju približno 100 mV, metoda deluje dovolj dobro z enojnimi aplikacijami LM3915, ki uporabljajo zaslon 30 dB.

Več aplikacijskih vezij

Dejansko obstaja ogromno aplikacij vezja, ki jih lahko zgradite s pomočjo IC LM3915. Na tej spletni strani sem že obravnaval peščico, na katere se lahko obrnete z obiskom TUKAJ :

Ljudje, to je bil kratek opis, ki je razložil podrobne liste in podrobnosti o pinoutu IC LM3915. Če imate kakršne koli nadaljnje dvome, nam to sporočite v spodnjem polju za komentar, poskušali bomo stopiti v stik čim prej.

Reference

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

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