LM3915 IC Datasheet, Pinout, Application Circuits

Ако имате затруднения в разбирането как да използвате интегрална схема LM3915, тази статия ще ви помогне лесно да конструирате всяка желана приложима схема, използвайки тази интегрална схема. Тук ще обсъдим листа с данни на IC LM3915, неговите функции за извеждане, основните му електрически спецификации, както и няколко полезни схеми за приложение.

Общо описание

LM3915 е монолитна интегрална схема, предназначена да усеща аналогови сигнали от напрежение и да произвежда инкрементално или последователно логическо превключване през своите 10 изхода.

Иницииращи устройства като LED, LCD или вакуум дисплеи могат да бъдат прикрепени към тези изходи, за да получат съответна визуална индикация в отговор на променливия входен аналогов сигнал.

IC има един пиноут за определяне дали изходните светодиоди ще се последователстват поотделно (точков режим) или под формата на стълбовидна диаграма.

Светодиодът може да бъде свързан без ограничителни резистори, тъй като IC включва вътрешна програмируема регулация на тока за 10-те изхода.

Схемата за интегрална схема, включваща всичките 10 светодиода, може да се управлява, като се използва само 3V захранване и до 25V.

IC разполага с адаптивна референтна стойност на напрежението и прецизен делител на напрежението от 10 стъпки. Входният буфер с висок импеданс може да се подава с аналогови напрежения от 0V до + 1,5V.

Освен това входовете са добре защитени срещу сигнали до диапазона от ± 35V.

Входният буфер изпълнява 10 сравнителни оператора на операционна система, които са препратени към прецизната разделителна мрежа. Нивото на точност на системата обикновено е около 1 dB.

Дисплеят на LM3915 с 3 dB / стъпка е създаден за приемане на входни сигнали с широк динамичен диапазон. Например входът може да бъде под формата на аудио или музикален сигнал, с различна интензивност на светлината или вибрационно електричество.

Аудио приложенията могат да бъдат под формата на средни или пикови индикатори, измерватели на мощност и измерватели на силата на радиочестотния сигнал.

Надграждане на традиционния аналог VU метри с LM3915 базираната LED диаграма дава по-добра осветена реакция, траен дисплей с подобрено зрително поле, което позволява по-добра интерпретация на входния сигнал.

LM3915 е много лесен за използване. В допълнение към десетте светодиода можете дори да използвате 1.2V измервател на пълно отклонение с един резистор.

Друг отделен резистор задава пълния обхват между 1.2V до 12V независимо от стойността на захранващото напрежение. Яркостта на светодиода е лесно контролируема с един външен съд.

Типична конфигурация на веригата LM3915

Следващото изображение показва как IC LM3915 може да бъде настроен в неговия най-типичен или основен функционален режим.

Ако сте нов любител и искате бързо да конфигурирате пиноутите на IC LM3915 или LM3914, за да получите необходимите действия, тогава може да се използва следната диаграма. Подробностите за пиновете са обяснени по-долу:

pin # 10, pin # 11, pin # 12, pin # 13, pin # 14, pin # 15, pin # 16, pin # 17, pin # 18 и pin # 1 = Всички са изходи за LED връзка. Светодиодите не се нуждаят от външно съпротивление, но за предпочитане светодиодната захранваща линия трябва да бъде ограничена до 5V, за да запази разсейването от долната страна.

ПИН # 3 е VDD или положителният вход за IC, който може да поеме всяко захранване между 3V и 25V, но препоръчвам да използвате 5V, за да запазите разсейването на LED от долната страна.

Pin # 8 е Vss или заземяващия (отрицателен) захранващ щифт на IC.

Пин # 6 и щифт # 7 могат да бъдат обединени и завършени към земната линия чрез 1K резистор.

ПИН # 5 трябва да бъде конфигуриран, както е показано на горната схема чрез 10k предварително зададена настройка и кондензатор. Тази предварителна настройка може да се регулира за задаване на обхвата на светодиодното осветление в пълен мащаб в зависимост от силата на входния сигнал.

Пин # 9 може да остане несвързан (отворен) или свързан към + захранващата линия. Когато останат несвързани, светодиодите последователно нагоре / надолу се появяват поотделно като работещ 'DOT' и следователно се наричат ​​DOT режим. Когато пин # 9 е свързан към положителната линия, светодиодната последователност като движеща се нагоре / надолу осветена лента, следователно се нарича режим на лентата.

След като това е направено, става въпрос само за подаване на входния сигнал и наблюдение на прекрасното движение на светодиодите според променлива амплитуда на входния сигнал или музика

Абсолютен максимален рейтинг

Абсолютният максимален рейтинг на LM3915 показва максималните параметри на напрежението и тока, които устройството има право да обработва.

• Захранващо напрежение = 25V
• Изходно захранване на светодиодите, ако тук използвате отделно захранване = 25V (същото като по-горе)
• Максимален обхват на входния сигнал = +/- 35V
• Референтно напрежение на разделителя = -100mV до ниво на захранване.
• Разсейване на мощността = 1365 mW

Вътрешно оформление на IC

Следващата диаграма показва вътрешното оформление на интегралната схема. Можем да видим как са подредени сравнителите на opam за обработка на входния сигнал на пин # 5. Препратката към пин # 7, приложена в нарастващ ред през неинвертиращите входове на операционния усилвател през резисторна делителна мрежа от тип стълба.

Функционално описание

Горната основна блок-схема LM3915 предоставя общото възприятие за функционирането на веригата. Буферът за последващо напрежение с висок импеданс отговаря на сигналите на входния пин # 5.

Този щифт е защитен срещу сигнали за свръхнапрежение и обратна полярност. След това сигналът от буфера отива към група от 10 компаратора.

Всеки от тези opamps е пристрастен към нарастващи референтни нива през резисторната делителна серия. На изображението по-горе резисторната мрежа е свързана с вътрешното референтно напрежение 1,25 V.

Тук за всеки 3 dB покачване на входния сигнал се задейства превключвател в нивото на компаратора, което кара съответния светодиод да се движи и последователно, интерпретирайки реакцията на сигнала.

Този вътрешен резисторен делител може да работи с потенциал от 0 - 2 волта на щифт # 5, чрез външна резистивна делителна мрежа.

РЕФЕРЕНЦИЯ ЗА ВЪТРЕШНО НАПРЕЖЕНИЕ

Референтното напрежение за IC LM3915 е предназначено да бъде променливо, така че да изгражда малки 1,25 V през REF OUT (пин # 7) и REF ADJ (пин # 8).

Референтното напрежение е приложено през резистора R1, което може да се променя според предпочитанията. Тъй като имаме постоянно захранващо постояннотоково напрежение, през изходния резистор R2 е разрешено да се движи постоянен ток I1, позволяващ изходно напрежение от:

V_ВЪН= V_РЕФ(1 + R2 / R1) + I_ADJR2

Токът, взет от щифта за референтно напрежение # 7, определя количеството LED ток. Можем да очакваме около 10 пъти този ток, който може да бъде допустимо да се консумира от всеки осветен светодиод.

Този ток е повече или по-малко постоянен, независимо от вариациите на захранващото напрежение и температурните промени. Токът, използван от вътрешния 10-резисторен делител, и външният делител на ток и напрежение трябва да се вземат предвид при изчисляване на тока на задвижването на LED.

IC осигурява функция за модулиране на яркост на светодиода, посочена в реално време, или в отговор на вариации на входното напрежение и други сигнали. Това позволява включване на много иновативни дисплеи или опции за създаване на пренапрежение на входа, аларми и др.

Изходите на LM3915 са всички вътрешно контролирани ток NPN BJT буфери, както е показано по-долу.

Вътрешна кука за обратна връзка ограничава транзистора от прекомерни ситуации. Изходният ток за светодиодите е фиксиран приблизително до 10 пъти референтния ток на натоварване, независимо от вариациите в изходното напрежение, докато, разбира се, транзисторите не са наситени с високо входно захранване.

Как да използвам ПИН # 9 на MODE

Този щифт е конфигуриран да налага две функции. Моля, вижте следната опростена блок-схема.

ИЗБОР НА РЕЖИМ НА ТОЧКА ИЛИ БАР

Когато щифтът № 9 е свързан към захранващата линия + (или между -100mV и нивото на захранване), компараторът C1 усеща това и настройва изхода в режим на стълбовидна диаграма. В този режим всички светодиоди реагират по осветена „лента“ по начин, който се движи нагоре / надолу в отговор на различните сигнали на пин # 5.

Ако щифтът № 9 не е свързан, изходите се настройват в режим „DOT“. Това означава, че светодиодите се редуват нагоре / надолу поотделно един по един, създавайки пулсиращо осветено DOT или външен вид.

Основният начин за конфигуриране на щифт # 9 е или да го държите отворен, или да не е свързан за реализиране на точков режим, или да го свържете към захранването V + за изпълнение на лентовия режим.

В режим на работа на бара, щифт № 9 трябва да бъде свързан веднага с щифт № 3. Линията LED +, която подава големи токове към LED веригата, не трябва да се използва с щифт # 9, така че големите IR капки да се държат далеч от този щифт.

За да се гарантира, че изходният светодиоден дисплей работи правилно, когато повече от един LM3915s са каскадни в точков режим, вградена специална схема, така че светодиодът на щифт # 10 да се изключи за първата LM3915 IC в моменета, когато LED # 1 вторият LM3915 е включен.

Дизайнът на каскадни интегрални схеми LM3915 заедно в точков режим може да се види по-долу.

При условие, че напрежението на входния сигнал е под прага на втория LM3915, LED # 11 остава изключен. Пин # 9 от първия LM3915 следователно изпитва ефективна отворена верига, която кара IC да работи в точков режим.

В момента обаче, когато входният сигнал премине прага на LED # 11, щифт # 9 на първия LM3915 се изпуска с ниво, равно на напрежението на светодиода напред (1.5V или повече) под VLED.

Тази ситуация незабавно се улавя от компаратора C2, посочен 0,6 V под VLED. Той принуждава изхода C2 да се понижи, като изключва изходния транзистор Q2, като впоследствие изключва LED # 10.

VLED се открива чрез резистор 20k, прикрепен към щифт # 11. Малкият ток (под 100 µA), който се пренасочва от LED # 9, не води до никакъв разпознаваем ефект върху интензитета на LED. Допълнителен източник на ток на щифт # 1 поддържа минимум 100 µA, преминаващ през LED # 11, независимо дали повишаването на входния сигнал е достатъчно, за да изключи светодиода.

Това означава, че щифт # 9 на първия LM3915 се поддържа достатъчно нисък, така че да държи LED # 10 изключен, докато някой от горните светодиоди в последователността свети.

Въпреки че 100 µA обикновено не създават значителна яркост на LED, тя може да бъде видима достатъчно, ако се използват високоефективни светодиоди и при пълна тъмнина. Ако това звучи неприемливо, лесното решение би било шунтирането на LED # 11 с 10k резистор.

Спадът от 1V IR е по-висок от минималните 900 mV, необходими за поддържане на изключен светодиод # 10, но достатъчно малък, гарантиращ, че светодиодът # 11 не работи над нежелани граници.

Най-предизвикателният проблем възниква, когато се консумират значителни светодиодни токове, по-специално в режим на диаграма.

Такива токове, отдалечаващи се от заземяващия щифт, водят до падане на напрежението във външното окабеляване, причинявайки проблеми и колебания.

Извличането на връщащите кабели от сигнални портове, земни референции и от долната страна на резисторната верига до един общ терминал, който може да е най-близо до щифт # 2, става идеален подход.

Разширените проводни връзки от VLED към общите LED аноди могат да предизвикат трептения. Въз основа на това колко сериозен е проблемът, могат да се използват разединителни кондензатори от 0,05 µF до 2,2 µF между общия LED анод и щифт №2.

Това помага да се намалят всички развити колебания. Ако окабеляването на захранващата линия на LED анода е недостижимо, идентичното разединяване през щифт №1 към щифт №2 се оказва достатъчно подходящо за отмяна на смущенията.

Разсейване на мощността

Разсейването на мощността, по-специално в режим на барове, трябва да се вземе предвид. Например, с 5V захранване и всички светодиоди, настроени да работят с ток от 20 mA, може да се очаква разделителната част на светодиода на IC да разсее над 600 mW.

В такива случаи резистор от 7,5Ω може да се използва последователно с LED захранващата линия, което може да помогне за намаляване на нивото на разсейване до половината от първоначалната стойност. Отрицателният край на този резистор трябва да бъде подсилен с 2.2 µF твърд танталов байпасен кондензатор с щифт # 2.

КАСКАДИРАЩИ LM3915 ИС

За използване на дисплейни сигнали от 60 dB или 90 dB динамичен обхват може да се наложи няколко интегрални схеми LM3915 да бъдат каскадни заедно.

Прост, достъпен метод за каскадиране на няколко LM3915s би бил да се определят референтните напрежения на двете интегрални схеми на 30 dB, както е посочено в.

Потенциометър R1 се използва за регулиране на пълното скално напрежение на първия LM3915 IC до 316 mV незначително, докато референтната стойност на втория IC е планирана на 10V от R4.

Недостатъкът на тази техника е, че прагът на включване на LED # 1 е само 14 mV и, като се има предвид, че LM3915 може да има компенсирано напрежение до 10 mV, могат да възникнат значителни грешки.

Този метод абсолютно не се препоръчва за 60 dB дисплеи, изискващи прилична точност при малкото първоначални прагове на дисплея.

Превъзходната техника, показана на фигурата по-долу, поддържа референтната стойност при 10V за всяка от двете интегрални схеми LM3915 и усилва входния сигнал към долния LM3915 с 30 dB. Като се има предвид, че двойка 1% резистори са в състояние да фиксират усилването на усилвателя при ± 0,2 dB, необходимостта от намаляване на усилването става ненужна.

Въпреки това, напрежение на компенсиране на 5 mV opamp може да бъде в състояние да промени първата граница на превключване на светодиода с около 4 dB, което налага подрязване на отместването.

Не забравяйте, че само една настройка може да помогне за обезсилване на отместването на двата прецизни токоизправителя, заедно със степента на усилване 30 dB.

От друга страна, вместо да се усилват, входните сигнали с разумно висока амплитуда биха могли да се подават точно до долния LM3915 и впоследствие да се затихват с 30 dB, за да изтласкат втория LM3915 IC.

LM3915 Вериги за приложение

Детектор на пик на половин вълна

Най-добрият начин за показване на променлив сигнал през IC LM3915 е да го приложите директно към щифт 5 неректифициран. Тъй като светещият светодиод означава моментната величина на приложената форма на променлив ток, става възможно да се определят както максималните, така и средните стойности на аудио сигналите в един и същ метод.

LM3915 реагира добре на положителни полуцикли по-специално, но няма да навреди на никакви входни сигнали до ± 35V (или дори до ± 100V, ако 39k резистор се използва последователно с входния сигнал).

Препоръчително е да управлявате веригата в режим DOT и да позволите на всеки светодиод да изтегли 30 mA, за да получите оптимална яркост от настройката.

За да се открие средната стойност на променливотоковото напрежение или за пиково откриване, ще е необходимо коригиране на сигнала.

Ако LM3915 е настроен с 10V пълна скала през делителя на напрежението, превключващият праг за първия светодиод ще бъде само 450 mV. Обикновеният силиконов диоден изправител може да не работи ефективно на по-ниските нива поради прага от 0,6 V диод.

В полувълновия пиков детектор на горната фигура е използван PNP излъчвател-последовател пред диода. Поради факта, че напрежението на базовия емитер на транзистора блокира изместването на диода в диапазона от около 100 mV, методът работи достатъчно добре с единични приложения LM3915, използващи дисплей от 30 dB.

Още схеми за приложение

Всъщност има огромен брой верижни приложения, които можете да изградите с помощта на IC LM3915. Вече обсъдих шепа от тях в този уебсайт, които можете да препратите, като посетите ТУК :

Така че, хора, това беше кратко описание, обясняващо листа с данни и подробностите за пиновете на IC LM3915. Ако имате допълнителни съмнения, моля, уведомете ни чрез полето за коментари по-долу, ще се опитаме да се свържем най-рано.

Препратки

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

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