Lo podemos encontrar comúnmente en Equipos de Sonido como
Consolas Mezcladoras, Amplificadores de Audio.
En Nuestro caso utilizaremos el circuito integrado LM3915.
Diseñado para visualizar el valor de una señal eléctrica, fue diseñado por National Semiconductor en su configuración básica en escala de 10 semi lagoritmica de 3db.
Tambien se puede usar :
LM3914, escala Lineal usado con mas frecuencia en equipos de medicion como ser un Voltimetro.
LM3916 escala Lagoritmica -20, -10, -7, -5, -3, -1, 0, 1, 2, 3db.
Este ultimo es ideal para Vumetro.
Estos integrados trabajan en 2 modos, modo Punto y modo Barra.
Pueden trabajar desde 6.8 voltios hasta 18 v, pero para un optimo funcionamiento recomiendo trabajarlo hasta 12 volts.
Este circuito integrado junto con otros pocos componentes,
pueden dar Varios Efectos agradables a la vista como el Efecto Analizador de Espectro de Audio que mas a delante Enseñare a construir.
Si buscamos en la web información de dichos LM3914,15 o 16 la Hoja de Datos esta en Ingles que se hace medio complicado para los que no entendemos mucho de ingles tecnico (mi caso :-) al principio era ver los dibujitos) pero Gracias a un Buen Amigo Profesor Rafael Tapia de Mexico quien me colaboro y disipo muchas dudas, hoy puedo dejarles una traducción simple y fácil de comprender.
IMPORTANTE!!!
Traducción de la hoja de datos del LM3914 como el 3915 son del mismo fabricante así que se eligió el 3914:
El circuito muestra una aplicación típica del LM3914, como se puede observar utiliza dos fuentes de alimentación, una para encender los leds y la otra para hacer funcionar el circuito externo.
El LM 3914 está diseñado de manera que no se requieran resistencias limitadoras en serie con los leds, para ello hace uso de un transistor conectado en colector abierto, que permite trabajar los leds solo basta aplicar el voltaje adecuado para que enciendan los leds (Vled)
Podemos también observar un capacitor en línea punteada que va conectado de la fuente Vled a tierra (pin 2), este capacitor es necesario si las conexiones de los leds exceden de las 6 pulgadas su valor debe ser 2.2 uF si es de tantalio o 10 uF si es del tipo electrolítico.
Es un integrado sensible a la electricidad estática, por lo que debe ser almacenado en esponja conductora para su almacenamiento, así mismo mantener las normas para su manejo.
CORRIENTE DE PROGRAMACION
La corriente a través del LED es aproximadamente 10 veces la corriente de programación, y dicha corriente debe ser relativamente constante, e independiente a los cambios de la fuente de alimentación y a los cambios de temperatura, la corriente fluirá por un divisor interno que consta de 10 resistencias en serie, y bien la corriente externa y el voltaje dado por el divisor deberá ser incluido en los cálculos de la corriente para manejar el LED.
La facilidad para modular la brillantez del LED con el tiempo, o en proporción al voltaje de entrada y otras señales podrán manejar un numero de exhibidores novatos o maneras de indicar voltajes de entrada, sobre tension, alarmas, etc.
USO EN MODO PIN
Exhibidor grafico de barra: se selecciona alambrando (pin 9) directamente al (pin 3 ) V+
Exhibidor grafico de punto: dejar el pin 9 sin conectar (modo de alta impedancia)
Exhibidor modo punto, para 20 o más LEDs:
Se conecta el pin 9 del primer IC de la serie () al pin 1 del siguiente LM3914. Y se continúa conectando el pin 9 al pin 1 del siguiente LM3914, el Ultimo LM3914 de la cadena deberá tener conectado el pin 9 al pin 11.
Todos los ICs anteriores deberán tener conectada una resistencia de 20 K en paralelo con el LED 9 (del pin 11 al VLED) --- [VLED es la fuente de alimentación para los LEDs]
El integrado es en modo barra cuando el pin 9 es debajo de este nivel; de otra forma no estará en el modo punto.
El comparador es diseñado así que el pin 9 al estar sin conectar (circuito abierto) Para el modo punto.
El cargo en modo punto
Mientras el voltaje de la señal de entrada está por debajo de la señal del umbral del segundo LM3914, el LED 11 está apagado y el pin 9 del primer IC está en circuito abierto (modo punto).
Tan pronto como el voltaje de entrada alcanza el voltaje el voltaje de umbral el LED11, pin 9 del primer IC es mantenido bajo para forzar que el LED 10 este apagado, cuando cualquier LED superior se encienda y circula una corriente de 100 uA que normalmente no es suficiente para encender un LED y puede ser observado cuando se usan LEDS de alta eficiencia en la obscuridad.
Si esto es molesto, se puede eliminar fácilmente, estos poniendo un resistencia de 10k en paralelo con el LED11. Y la caída a través de la resistencia rondara los 900mV que en la mayoría de los casos es requerida para mantener al LED10 apagado y es suficientemente pequeño para que el LED11 no conduzca significativamente.
Otras características
De referencia (1.3K), deberá proporcionar 10 mA a cada LED lo que significa la corriente en el IC es menor al 10% de la corriente proporcionada a los LEDs
(evite tocar las patitas del IC con las manos)
La corriente de entrada al pin 5 no debe exceder + o – 3mA.Una resistencia en serie de 39 K previene el daño hasta 100 Volts de señal
El modo barra trabaja cuando el voltaje en el pin 9 está a hasta unos 200mV abajo del voltaje V+ (para modo barra el pin 9 debe conectarse a V+)
El modo punto trabaja cuando el voltaje del pin 9 cae debajo de los 200mV del voltaje V+ (para modo punto basta dejar desconectado el pin 9 o mandarlo a masa)
Aquí se presenta una aplicación simple
En este circuito podemos ver parte de lo explicado anteriormente.
Una fuente para los leds para no usar resistencias para cada uno de ellos.
Una Fuente que puede ser desde 6.8 hasta 18 volts para el funcionamiento interno del IC
La pata 6 y 7 van unidas y de ellas va una resistencia a tierra que sirve para determinar el brillo de los leds
La pata 8, 4 y 2 van conectados a masa (tierra)
La pata 5 es la entrada de señal.
El diagrama a bloques simplificado del IC LM3914 nos da una idea general del funcionamiento del circuito. Un buffer de entrada de alta impedancia funciona con señales desde la tierra hasta 12 V, y está protegido contra las señales inversas y sobretensiones.
La señal se aplica a continuación a una serie de 10 comparadores, cada uno de los cuales es polarizado a un nivel diferente de comparación por la serie de resistencias.
En el ejemplo ilustrado, la serie de resistencia se conecta a la tensión de 1.25 V. de referencia interna. En este caso, para los cada 125mV que aumente la señal de entrada, un comparador se encenderá un led indicador.
Este divisor de resistencias puede ser conectado entre las 2 tensiones, siempre que estén por debajo de 1,5 V del voltaje de fuente (V+) Y que no sea menor que (V-).
Si se desea expandir la escala del medidor, el voltaje total del divisor puede ser tan pequeño como 200 mV.
El medidor de escala Ampliada son más precisos y los segmentos se iluminan de manera uniforme solo si se utiliza el modo de barra. El modo punto solo es utilizable si existe 50mV o más por escalón (por paso).
REFERENCIA DE VOLTAJE INTERNO
La referencia está diseñado para ser ajustable y desarrolla una 1.25V nominal entre la SALIDA REF (pin 7) y REF ADJ (pin 8) . La tensión de referencia es dada a través de la resistencia de programación R1 y, encontramos que el voltaje es constante, una corriente constante I1 entonces fluye a través de R2, entregando un voltaje de:
Una característica no ilustrada completamente en el diagrama a bloques es como se realiza el control de brillo de los LEDs. La corriente que fluye a través del pin 7 determina aproximadamente la corriente que fluirá a través del LED.
El Pin 9, es la entrada que selecciona el control del modo para poner en cadena múltiples LM3914 y para controlar la operación del modo barra y el modo punto.
La siguiente tabla muestra la manera básica de usar esta entrada.
Selección de modo Punto o Barra
El voltaje en el pin 9 es sensado por el comparador C1, normalmente referenciado a (V+ -100mV).
En la mayoría de las aplicaciones, el pin 9 es conectado a V+ o al aire (no conectado) para el modo punto y para el modo barra se debe conectar directamente al pin 3.
Para poder trabajar con varios LM3914 en cascada en modo punto, una circuitería especial ha sido incluida para apagar el LED 10 del primer elemento, cuando el LED 1 del segundo elemento deberá encender. La conexión en cascada en el modo punto es descrita posteriormente.
El LM3914 es tiene relativamente un bajo consumo de energía, y encontramos que cualquier cantidad de LEDS pueden ser manejado por unos 3V.
Es un manejador de exhibidores muy eficiente, tiene un bajo consumo de corriente cuando no está en operación (LEDs apagados) 1.6mA típicamente a 2.5mA máximo.
De cualquier modo cualquier referencia, carga 4 veces la corriente que drena de V+ (pin 3). Por ejemplo un LM3914 con 1mA.
El Ic no tiene interconstruido histéresis por lo que no brinca de un LED a otro en forma instantánea, bajo condiciones de cambios rápidos de señal.
El Lm3914 incluye la característica de regulación de corriente para cada LED.
Proximamente El vumetro con Efecto Analizador de Espectro de Audio... Completo.
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