Pseudoanalogowy VU−metr
Transkrypt
Pseudoanalogowy VU−metr
Pseudoanalogowy VU−metr Do czego to służy? Wszelkiego rodzaju wskaźniki wyste− rowania znajdują szerokie zastosowanie w sprzęcie audio. Wskaźnik wysterowa− nia jest niezbędnym wyposażeniem każ− dego miksera czy magnetofonu. Wska− źniki wysterowania nie służą jedynie do mrugania światełkami w takt muzyki, jak myśli wielu amatorów. Służą one do mie− rzenia poziomu przetwarzanego sygnału, co jest bardzo istotne np. przy nagrywa− niu i pozwala uniknąć przesterowania i wystąpienia dużych zniekształceń obra− bianego sygnału. W epoce, w której brakowało wyrafi− nowanych układów scalonych, królowały wskazówkowe wskaźniki wysterowania, które jak się okazuje, miały swoje zalety. Opisany dalej układ jest pseudoanalogo− wym wskaźnikiem wysterowania, gdzie diody świecące udają wychylającą się wskazówkę. Układ ten posiada dwa tryby wyświe− tlania poziomu sygnału − wspomniany wcześniej tryb wskazówkowy oraz tryb wyświetlania w postaci rozkładającego się wachlarza. Opracowany wskaźnik wy− sterowania mierzy wartość szczytową sygnału wejściowego, przez co jego dzia− łanie jest podobne do VU−metru. Jak to działa? Schemat ideowy układu znajduje się na rysunku 1. W skład układu wchodzi ak− tywny prostownik oraz układ sterowania linijki świetlnej LM3916. Sygnał wejścio− wy jest podawany za pośrednictwem C3 2353 i R1 na wejście aktywnego prostownika zbudowanego na wzmacniaczu U1 oraz D1, D2 i R2, R3. Jeżeli na wejściu pro− stownika pojawi się dodatnie napięcie, z zasady działania wzmacniacza wiado− mo, że będzie on dążył do wyrównania napięć na swych wejściach. Tak więc przy dodatnim napięciu na wejściu, wzmacniacz wyrówna napięcia na wej− ściach za pośrednictwem diody D1, tym samym dioda D2 nie przepuści sygnału na wejście układu U1. W tym czasie na wyjściu wzmacniacza będzie występo− wać napięcie ujemne równe spadkowi napięcie na diodzie D1 (czyli −0,7V). Nato− miast przy ujemnym napięciu na wejściu prostownika, będzie on przepuszczał sygnał na wejście układu U2 poprzez diodę D2, kompensując spadek napięcia na tej diodzie. Na wyjściu prostownika znajduje się kondensator C4, który wraz z rezystorami R2 i R3 tworzy układ całkujący o różnej stałej czasowej opadania i narastania. Podczas pracy kondensator C4 ładuje się za pośrednictwem R3, natomiast rozłado− wuje się przez połączone szeregowo Rys. 1 Schemat ideowy 56 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99 Rys. 2 Schemat wyświetlacza rezystory R2 i R4. Ponieważ ma to być układ podobny do prawdziwego VU−me− tru, powinien mierzyć wartość szczytową sygnału, czyli szybko reagować na pojawiający się sygnał wejściowy. Stała czasowa R3C4 musi być mniejsza od cza− su trwania impulsów wejściowych. Z ele− mentami takimi jak na schemacie stała czasowa narastania wynosi ok. 5ms, na− tomiast opadania ok. 250ms. Wzmocnie− nie prostownika zależy od rezystorów R1, R2. Dzięki dużej wartości rezystora R1, wskaźnik nie obciąża zbytnio sygnału wejściowego. W przypadku gdyby war− tość rezystora R3 była większa od R2, uzyska się miernik wartości średniej. Jeżeli kostka U2 pracuje w trybie punktowym sterując czerwonymi dioda− mi o niskim napięciu przewodzenia, da się zauważyć słabe świecenie pierwszej diody. W przypadku tranzystora T1 powo− dowałoby w trybie punktowym stałe jego przewodzenie. Wada ta została zlikwido− wana po zastosowaniu rezystora R17. Rezystor R16 ogranicza prąd płynący przez diodę D1, która jest wizualnym punktem odniesienia dla wskazówki wskaźnika. Fot. 2 Jeżeli wej− ście 9 układu U2 pozostawi się niepodłą− czone, układ będzie praco− wał w trybie “wskazówki”, natomiast po dołącze− niu tego wejścia do plusa zasila− nia układ przejdzie do pracy w try− bie wychy− lającego się wachlarza. Sposób dołączenia diod do gniazd Z1 i Z2 przedstawiony został na rysun − ku 2. Rezystory R18...R27 ograniczają prąd diod LED. Przy napięciu zasilania 12V wartość 100Ω powinna okazać się dobra. Wskaźnik powinien być zasilany napięciem 12V. W przypadku zasilania innym (wyższym) napięciem lub użycia diod czerwonych, wartość tych rezy− storów należy zmienić. wadzić w tradycyjny sposób, rozpoczyna− jąc od elementów najmniejszych, a koń− cząc na włożeniu układów w podstawki. Obie płytki należy połączyć razem, nie za− pominając o wybraniu zworką trybu pracy wskaźnika. Marcin Wiązania Montaż i uruchomienie Schemat montażowy został zamie− szczony na rysunku 3. Układ składa się z dwóch płytek, które po zmontowaniu należy złożyć w tzw. kanapkę. Montaż Rys. 3 Schemat montażowy należy rozpocząć od płytki z diodami LED. Od staranności wlutowania tych diod będzie zależał końcowy efekt wizual− Wykaz elementów ny. Na początku należy wlutować diody, Rezystory znajdujące się w narożnikach płytki, i wy− R1: 430kΩ prostować je. Następnie można włożyć R2: 470kΩ pozostałe diody zwracając uwagę na ko− R3: 10kΩ R4: 1kΩ lory. Tak “nafaszerowaną” płytkę należy R5,R17: 4,7kΩ ostrożnie odwrócić i umieścić na płaskiej R6−R15: 22kΩ powierzchni. Na początek należy lutować R16: 560Ω R18−R27: 100Ω tylko po jednej nóżce każdej diody, dzięki Kondensatory czemu możliwe będzie później ich wy− C1: 100nF równanie. Dopiero po wyrównaniu diod C2: 220µF/16V należy przyluto− C3,C4: 470nF wać pozostałe Półprzewodniki D1,D2: 1N4148 końcówki. Druga U1: TL081 płytka została wy− U2: LM3916 konana na lamina− T1−T10: BC558 D41,D46: LED 3mm żółte cie dwustronnym, D1,D50,D51: LED 3mm czerwone przez co próba D2−D40,D42−D45, D47 − D49: LED 3mm wylutowania nie− zielone Pozostałe prawidłowo zmon− JP1: goldpin 1x2 oraz zworka towanego ele− Z1: goldpin 1x10 wraz z takim samym mentu bez odpo− gniazdem wiednich narzędzi Z2: goldpin 1x2 wraz z takim samym gniazdem prawdopodobnie doprowadzi do uszkodzenia płyt− Komplet podzespołów z płytką jest ki. Montaż tej płyt− dostępny w sieci handlowej AVT jako ki należy przepro− kit AVT−2 2353 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99 57