LM3915 IC Datasheet, Pinout, Litar Aplikasi

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Sekiranya anda menghadapi kesukaran untuk memahami cara menggunakan IC LM3915, artikel ini akan membantu anda dengan mudah membuat litar yang sesuai yang diinginkan menggunakan IC ini. Di sini, kita akan membincangkan lembar data IC LM3915, fungsi pinoutnya, spesifikasi elektrik utamanya, dan juga beberapa rangkaian aplikasi yang berguna.

Deskripsi umum

LM3915 adalah IC monolitik yang dirancang untuk merasakan isyarat voltan analog, dan menghasilkan pertukaran logik bertahap atau berurutan pada 10 outputnya.



Peranti yang memalsukan seperti LED, LCD atau paparan vaksin dapat disertakan dengan output ini untuk mendapatkan petunjuk visual yang sesuai sebagai tindak balas terhadap isyarat analog input yang berbeza-beza.

IC mempunyai satu pinout untuk menentukan sama ada LED output akan mengikut urutan secara berasingan (mod titik) atau dalam bentuk graf bar.



LED boleh disambungkan tanpa menghadkan perintang kerana IC merangkumi peraturan semasa yang dapat diprogramkan untuk 10 output.

Litar IC termasuk semua 10 LED boleh dikendalikan menggunakan bekalan serendah 3V dan hingga 25V.

IC mempunyai rujukan voltan yang dapat disesuaikan dan pembahagi voltan 10 langkah yang tepat. Penyangga input impedansi tinggi dapat diberi voltan analog dari 0V hingga dalam + 1.5V.

Lebih jauh lagi, input dilindungi dengan baik terhadap isyarat sehingga jarak ± 35V.

Penyangga input menjalankan 10 pembanding opamp yang semuanya dirujuk ke rangkaian pembahagi ketepatan. Tahap ketepatan sistem biasanya berada di sekitar 1 dB.

Paparan 3 dB / langkah LM3915 dibuat untuk menerima isyarat input dengan julat dinamik yang luas. Contohnya input boleh berbentuk audio atau isyarat muzik, intensiti cahaya yang berbeza-beza atau elektrik getaran.

Aplikasi audio dapat berupa indikator tingkat rata-rata atau puncak, meter daya dan meter kekuatan isyarat RF.

Meningkatkan analog tradisional Meter VU dengan LM3915 grafik bar LED berdasarkan memberikan tindak balas yang lebih baik, paparan tahan lama dengan medan penglihatan yang lebih baik yang membolehkan penafsiran isyarat input lebih baik.

LM3915 sangat mudah digunakan. Selain sepuluh LED, anda juga boleh menggunakan meter defleksi skala penuh 1.2V dengan hanya satu perintang.

Perintang lain yang berasingan menetapkan julat skala penuh antara 1.2V hingga 12V tanpa mengira nilai voltan bekalan. Kecerahan LED mudah dikawal dengan periuk luaran tunggal.

Konfigurasi Litar LM3915 Khas

Gambar berikut menunjukkan bagaimana IC LM3915 dapat disiapkan dalam mod fungsinya yang paling tipikal atau asas.

Sekiranya anda penggemar baru dan ingin mengkonfigurasi pinout IC LM3915 atau LM3914 dengan cepat untuk mendapatkan tindakan yang diperlukan, maka rajah berikut dapat digunakan. Perincian pinout dijelaskan di bawah:

pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18, dan pin # 1 = Semua adalah output untuk sambungan LED. LED tidak memerlukan rintangan luaran, tetapi sebaiknya saluran bekalan LED mesti dihadkan pada 5V untuk memastikan pelesapan di bahagian bawah.

Pin # 3 adalah VDD atau input bekalan positif untuk IC, yang boleh membawa bekalan antara 3V dan 25V, tetapi saya mengesyorkan menggunakan 5V untuk memastikan penyebaran LED di bahagian bawah.

Pin # 8 adalah pin bekalan Vss atau ground (negatif) IC.

Pin # 6 dan pin # 7 boleh disatukan dan ditamatkan ke garis tanah melalui perintang 1K.

Pin # 5 mesti dikonfigurasikan seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas melalui pratetap 10k dan kapasitor. Pratetap ini dapat disesuaikan untuk menetapkan jarak pencahayaan LED skala penuh bergantung pada kekuatan isyarat input.

Pin # 9 boleh dibiarkan tidak tersambung (terbuka) atau disambungkan ke saluran bekalan +. Apabila dibiarkan tidak bersambung, urutan LED naik / turun secara individu muncul seperti 'DOT' yang berjalan dan dengan itu dipanggil mod DOT. Apabila pin # 9 disambungkan ke garis positif, urutan LED seperti bar yang diterangi bergerak naik / turun, yang disebut mod bar.

Setelah ini selesai, ini hanya mengenai memberi isyarat input dan menonton pergerakan LED yang indah seperti yang ditunjukkan pelbagai isyarat input atau amplitud muzik

Penilaian Maksimum Mutlak

Peringkat maksimum mutlak LM3915 menunjukkan parameter voltan dan arus maksimum yang dibenarkan oleh peranti untuk dikendalikan.

  • Voltan Bekalan = 25V
  • Bekalan Output pada LED jika anda menggunakan bekalan berasingan di sini = 25V (sama seperti di atas)
  • Julat Isyarat Input Maksimum = +/- 35V
  • Voltan Rujukan Pembahagi = -100mV ke Tahap Bekalan.
  • Pembuangan Kuasa = 1365 mW

Susun atur dalaman IC

Gambar rajah berikut menunjukkan susun atur dalaman IC. Kita dapat melihat bagaimana pembanding opam disusun untuk memproses isyarat input pada pin # 5. Rujukan pada pin # 7 diterapkan dalam urutan kenaikan di seluruh input opamp yang tidak terbalik melalui rangkaian pembahagi perintang jenis tangga.

Penerangan Berfungsi

Gambarajah blok LM3915 asas di atas memberikan persepsi umum mengenai fungsi litar. Penyangga pengikut voltan impedans input yang tinggi bertindak balas terhadap isyarat pin # 5.

Pinout ini dilindungi daripada isyarat voltan berlebihan dan polaritas terbalik. Isyarat dari penyangga kemudian pergi ke sekumpulan 10 pembanding.

Setiap opamps ini cenderung kepada tahap rujukan yang meningkat melalui rangkaian pembahagi resistor. Dalam gambar di atas, rangkaian perintang dihubungkan dengan voltan rujukan 1.25V dalaman.

Di sini, untuk setiap kenaikan 3 dB dalam isyarat input, suis pada tahap pembanding dipicu menyebabkan LED masing-masing bergerak dan mengikut urutan, menafsirkan tindak balas isyarat.

Pembahagi perintang dalaman ini dapat dikendalikan dengan potensi 0 - 2 volt pada pin # 5, melalui rangkaian pembahagi resistif luaran.

RUJUKAN Tegangan Dalaman

Voltan rujukan untuk IC LM3915 dimaksudkan untuk berubah-ubah sehingga membina 1.25V kecil melintasi REF OUT (pin # 7) dan REF ADJ (pin # 8).

Voltan rujukan dilaksanakan melintasi perintang R1 yang boleh diubah mengikut pilihan. Kerana kita mempunyai voltan DC bekalan tetap, arus tetap I1 dibenarkan bergerak melalui perintang tetapan output R2 yang membolehkan voltan keluaran:

VKELUAR= VREF(1 + R2 / R1) + IADJR2

Arus yang diambil oleh pin voltan rujukan # 7 menentukan jumlah arus LED. Kita boleh menjangkakan sekitar 10 kali arus ini yang dibenarkan untuk dimakan oleh setiap LED output yang diterangi.

Arus ini lebih kurang berterusan tanpa mengira variasi voltan bekalan dan perubahan suhu. Arus yang digunakan oleh pembahagi 10-perintang dalaman, dan pembahagi arus luaran dan penetapan voltan mesti diambil kira semasa mengira arus pemacu LED.

IC menyediakan ciri untuk memodulasi kecerahan LED yang dirujuk pada masa nyata, atau sebagai tindak balas terhadap variasi voltan input dan isyarat lain. Ini membolehkan kemasukan banyak paparan atau pilihan inovatif untuk menghasilkan voltan berlebihan input, penggera, dll.

Keluaran LM3915 adalah penyangga NPN BJT terkawal semasa seperti yang ditunjukkan di bawah.

Cangkuk maklum balas dalaman menyekat transistor daripada keadaan semasa. Arus output untuk LED ditetapkan kira-kira 10 kali arus beban rujukan, tanpa mengira variasi voltan keluaran sehingga tentu saja transistor tidak tepu dengan bekalan input yang tinggi.

Cara Menggunakan Pin # 9 MODE

Pin ini dikonfigurasi untuk menegakkan dua fungsi. Sila lihat gambarajah blok ringkas berikut.

Kawalan mod Graf Bar Mod DOt untuk IC LM3915

PEMILIHAN MOD DOT ATAU BAR

Apabila pin # 9 disambungkan ke saluran bekalan + (atau antara -100mV dan tahap bekalan), pembanding C1 merasakan ini, dan menetapkan output dalam mod grafik bar. Dalam mod ini, semua LED bertindak balas dengan 'bar' yang diterangi seperti fesyen yang bergerak naik / turun sebagai tindak balas kepada pelbagai isyarat pada pin # 5.

Sekiranya pin # 9 tidak tersambung, output akan ditetapkan dalam mod 'DOT'. Bermakna urutan LED naik / turun satu per satu, menghasilkan DOT yang bercahaya berdenyut atau titik seperti penampilan.

Cara asas untuk mengkonfigurasi pin # 9 adalah dengan membiarkannya terbuka atau tidak tersambung untuk melaksanakan mod titik atau menyambungkannya ke bekalan V + untuk melaksanakan mod bar.

Dalam operasi mod bar, pin # 9 harus dihubungkan segera dengan pin # 3. Garis LED + yang membekalkan arus besar ke rantai LED tidak boleh digunakan dengan pin # 9 sehingga titisan IR besar dijauhkan dari pin ini.

Untuk memastikan bahawa paparan LED output berfungsi dengan betul apabila lebih daripada satu LM3915 dilancarkan dalam mod titik, litar khas dalam keadaan terpasang sehingga LED pada pin # 10 mati untuk IC LM3915 pertama di momenet ketika LED # 1 dari LM3915 kedua dihidupkan.

Reka bentuk untuk melampirkan IC LM3915 bersama dalam mod titik dapat dilihat di bawah.

merangkum IC LM3915 dalam mod DOT

Dengan syarat bahawa voltan isyarat input berada di bawah ambang LM3915 kedua, LED # 11 tetap dimatikan. Pin # 9 dari LM3915 pertama oleh itu mengalami litar terbuka yang berkesan yang menyebabkan IC berjalan dalam mod titik.

Bagaimanapun ketika isyarat input melintasi ambang LED # 11, pin # 9 dari LM3915 pertama dijatuhkan pada tahap yang sama dengan voltan hadapan LED (1.5V atau lebih) di bawah VLED.

Keadaan ini segera diambil oleh pembanding C2, yang dirujuk 0.6 V di bawah VLED. Ia memaksa output C2 menjadi rendah, mematikan output transistor Q2, kemudian mematikan LED # 10.

VLED dikesan melalui perintang 20k yang dilekatkan pada pin # 11. Arus kecil (di bawah 100 µA) yang dialihkan dari LED # 9 tidak menghasilkan kesan yang dapat dikenali pada intensiti LED. Sumber arus tambahan pada pin # 1 mengekalkan minimum 100 µA melalui LED # 11 tanpa mengira sama ada kenaikan isyarat input cukup untuk mematikan LED.

Ini bermaksud bahawa pin # 9 dari LM3915 pertama dijaga dengan cukup rendah sehingga menjadikan LED # 10 mati sementara mana-mana LED atas mengikut urutan diterangi.

Walaupun 100 µA biasanya tidak menghasilkan kecerahan LED yang cukup besar, ia mungkin hanya dapat dilihat jika LED kecekapan tinggi digunakan dan dalam kegelapan total. Sekiranya ini terdengar tidak dapat diterima, kaedah penyelesaian yang mudah adalah dengan melepaskan LED # 11 dengan perintang 10k.

Penurunan IR 1V lebih tinggi daripada minimum 900 mV yang diperlukan untuk mengekalkan LED # 10 dimatikan, tetapi cukup kecil memastikan bahawa LED # 11 tidak bertindak melebihi had yang tidak diingini.

Masalah yang paling mencabar timbul apabila arus LED yang banyak digunakan, khususnya dalam mod grafik bar.

Arus sedemikian yang bergerak dari pin ground menyebabkan penurunan voltan dalam pendawaian luar, menyebabkan gangguan dan turun naik.

Mendapatkan kabel kembali dari port isyarat, rujukan tanah dan dari bahagian bawah rantai perintang ke terminal umum tunggal yang mungkin paling dekat dengan pin # 2 menjadi pendekatan yang ideal.

Sambungan wayar yang dilanjutkan dari VLED ke arah anod LED biasa boleh mencetuskan ayunan. Berdasarkan seberapa serius masalahnya adalah kapasitor pemisah dari 0,05 µF hingga 2,2 µF dapat digunakan antara LED anod biasa dan pin # 2.

Ini membantu meredam sebarang ayunan yang dikembangkan. Sekiranya pendawaian talian bekalan anod LED tidak dapat dijangkau, pemotongan yang sama melintasi pin # 1 hingga pin # 2 terbukti cukup untuk membatalkan gangguan.

Kekurangan Kuasa

Pelesapan kuasa, khususnya dalam mod bar perlu diambil kira. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan semua LED disiapkan untuk berfungsi dengan arus 20 mA, bahagian pemacu LED pada IC diharapkan dapat menghilangkan lebih dari 600 mW.

Dalam kes seperti ini, perintang 7.5Ω dapat digunakan secara bersiri dengan saluran bekalan LED, yang dapat membantu menurunkan tahap penyebaran menjadi separuh dari nilai asalnya. Hujung negatif perintang ini mesti diperkuat dengan kapasitor pintas tantalum 2.2 µF dengan pin # 2.

CASCADING LM3915 IC

Untuk menggunakan isyarat paparan julat dinamik 60 dB atau 90 dB, anda mungkin memerlukan beberapa IC LM3915 untuk disusun bersama.

Kaedah mudah dan berpatutan untuk merangkaikan beberapa LM3915s adalah dengan menetapkan voltan rujukan kedua-dua IC yang terpisah 30 dB seperti yang ditunjukkan dalam.

Potentiometer R1 digunakan untuk mengatur voltan skala penuh IC LM3915 pertama hingga 316 mV sedikit sementara rujukan IC kedua dijadualkan pada 10V oleh R4.

Kelemahan teknik ini adalah bahawa ambang ON ON LED # 1 hanyalah 14 mV dan, memandangkan LM3915 mungkin mempunyai voltan mengimbangi hingga 10 mV, kesalahan besar dapat terjadi.

Kaedah ini sama sekali tidak disarankan untuk paparan 60 dB yang memerlukan ketepatan yang baik pada beberapa ambang paparan awal.

Teknik unggul yang ditunjukkan dalam gambar di bawah ini menjadikan rujukan pada 10V untuk masing-masing dua IC LM3915 dan meningkatkan isyarat input ke LM3915 yang lebih rendah sebanyak 30 dB. Memandangkan sepasang perintang 1% dapat memperbaiki kenaikan penguat pada ± 0.2 dB, keperluan pengurangan kenaikan menjadi tidak perlu.

Walau bagaimanapun, voltan offset opamp 5 mV mungkin dapat mengubah had pensuisan LED pertama sekitar 4 dB, yang memerlukan pemangkasan offset.

Ingat bahawa hanya satu pelarasan yang dapat membantu membatalkan offset pada kedua penyearah ketepatan bersama dengan tahap keuntungan 30 dB.

Sebaliknya, daripada menguatkan, isyarat input dengan amplitud yang cukup tinggi dapat diberikan tepat ke LM3915 bawah dan kemudian dilemahkan oleh 30 dB untuk mendorong IC LM3915 ke-2.

Litar Aplikasi LM3915

Pengesan Puncak Separuh Gelombang

Cara terbaik untuk menunjukkan isyarat AC melalui IC LM3915 adalah dengan menerapkannya secara langsung ke pin 5 yang tidak dibetulkan. Oleh kerana LED menyala menandakan besarnya sekejap bentuk gelombang AC yang digunakan, menjadi mungkin untuk menentukan kedua-dua nilai maksimum dan purata isyarat audio dalam kaedah yang sama.

LM3915 bertindak balas dengan baik pada separuh kitaran positif secara khusus tetapi tidak akan dirugikan sebarang isyarat input sebanyak ± 35V (atau bahkan hingga ± 100V jika perintang 39k digunakan bersiri dengan isyarat input).

Sebaiknya anda mengendalikan litar dalam mod DOT dan membiarkan setiap LED menarik 30mA untuk mendapatkan kecerahan optimum dari pemasangan.

Untuk mengesan nilai min AC atau untuk pengesanan puncak, pembetulan isyarat akan diperlukan.

Sekiranya LM3915 disiapkan dengan skala penuh 10V di seluruh pembahagi voltan, ambang beralih untuk LED pertama hanya 450 mV. Penyearah diod silikon biasa mungkin tidak berfungsi dengan berkesan pada tahap yang lebih rendah kerana ambang diod 0.6 V.

Pengesan puncak gelombang separuh dalam Rajah di atas menggunakan pengikut pemancar PNP di hadapan dioda. Oleh kerana voltan pemancar asas transistor menyekat ofset dioda dalam jarak sekitar 100 mV, kaedah ini cukup baik dengan aplikasi LM3915 tunggal menggunakan paparan 30 dB.

Lebih Litar Aplikasi

Sebenarnya terdapat sebilangan besar aplikasi litar yang boleh anda buat menggunakan IC LM3915. Saya telah membincangkan sebilangan kecil dari mereka di laman web ini, yang boleh anda rujuk dengan melayari SINI :

Oleh itu, ini adalah penerangan ringkas yang menerangkan lembaran data dan maklumat pin IC LM3915. Sekiranya anda mempunyai keraguan lebih lanjut, sila beritahu kami melalui kotak komen di bawah ini, kami akan cuba menghubungi secepat mungkin.

Rujukan

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

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




Sebelumnya: Lembaran Data Diod Zener Arus Tinggi, Litar Aplikasi Seterusnya: Litar Pemancar 27 MHz - Julat 10 Km