Конструкция светодиодных индикаторов несколько сложнее. Конечно, при использовании специальной микросхемы управления ее можно упростить до предела, но тут притаилась маленькая неприятность. Большинство таких микросхем развивает на выходе ток не более 10 мА и яркость светодиодов в условиях автомобиля может оказаться недостаточной. Кроме того, наиболее распространены микросхемы с выходами на 5 светодиодов, а это только "программа-минимум". Поэтому для наших условий схема на дискретных элементах предпочтительней, ее можно расширять без особых усилий.
Простейший индикатор на светодиодах (рис.4) не содержит активных элементов и в питании поэтому не нуждается. Подключение - к магнитоле по схеме "mixed mono" или с разделительным конденсатором, к усилителю - "mixed mono" или напрямую.
Рис. 4
Схема предельно проста и не требует налаживания. Единственная процедура - подбор резистора R7. На схеме указан номинал для работы со встроенными усилителями головного устройства. При работе с усилителем мощностью 40...50 Вт сопротивление этого резистора должно быть 270...470 Ом. Диоды VD1...VD7 - любые кремниевые с прямым падением напряжения 0,7...1 В и допустимым током не менее 300 мА.
Светодиоды любые, но одного типа и цвета свечения с рабочим током 10...15 мА. Поскольку светодиоды "питаются" от выходного каскада усилителя, их количество и рабочий ток увеличить в этой схеме нельзя. Поэтому придется выбрать "яркие" светодиоды или найти для индикатора такое место, где он будет защищен от прямого освещения. Еще один недостаток простейшей конструкции - малый динамический диапазон.
Для улучшения работы необходим индикатор со схемой управления. Помимо большей свободы в выборе светодиодов можно простыми средствами сформировать шкалу любого типа - от линейной до логарифмической, или "растянуть" только один участок. Схема индикатора с логарифмической шкалой приведена на рис. 5. Пунктиром показаны необязательные элементы.
Рис. 5
Светодиоды в этой схеме управляются ключами на транзисторах VT1...VT5. Пороги срабатывания ключей задают диоды VD3...VD9. Подбирая их количество, можно изменять динамический диапазон и тип шкалы. Общую чувствительность индикатора определяют резисторы на входе. На рисунке приведены примерные пороги срабатывания для двух вариантов схемы - с одиночными и "сдвоенными" диодами. В основном варианте диапазон измерения - до 30 Вт на нагрузке 4 Ом, с одиночными диодами - до 18 Вт.
Светодиод HL1 светится постоянно, он обозначает начало шкалы, HL6 - индикатор перегрузки. Конденсатор C4 задерживает на 0,3...0,5 сек погасание светодиода, что позволяет заметить даже кратковременную перегрузку. Накопительный конденсатор C3 определяет время обратного хода. Оно, кстати, зависит от количества светящихся светодиодов - "столбик" от максимума начинает спадать быстро, , а потом "притормаживает". Конденсаторы C1,C2 на входе устройства нужны только при работе со встроенным усилителем магнитолы. При работе с "нормальным" усилителем их исключают. Количество сигналов на входе можно увеличить, добавив цепочки из резистора и диода. Количество ячеек индикации можно увеличить простым "клонированием", главное ограничение - "пороговых" диодов должно быть не больше 10 и между базами соседних транзисторов должен быть хотя бы один диод.
Светодиоды можно использовать любые в зависимости от требований - от одиночных светодиодов до светодиодных сборок и панелей повышенной яркости. Поэтому на схеме приведены номиналы токоограничивающих резисторов для разных рабочих токов. К остальным деталям никаких специальных требований не предъявляется, транзисторы можно использовать практически любые структуры n-p-n с мощностью рассеяния на коллекторе не менее 150 мВт и двукратным запасом по току коллектора. Коэффициент передачи тока базы этих транзисторов должен быть не менее 50, а лучше - больше 100.
Эту схему можно несколько упростить, при этом в качестве побочного эффекта появляются новые свойства, весьма полезные для наших целей (рис.6).
Рис. 6
В отличие от предыдущей схемы, где транзисторные ячейки были включены параллельно, здесь использовано последовательное включение "столбиком". Пороговыми элементами являются сами транзисторы и открываются они по очереди - "снизу вверх". Но в данном случае порог срабатывания зависит от напряжения питания. На рисунке показаны примерные пороги срабатывания индикатора при напряжении питания 11 В (левая граница прямоугольников) и 15 В (правая граница). Видно, что с ростом напряжения питания больше всего смещается граница индикации максимальной мощности. В случае использования усилителя, мощность которого зависит от напряжения аккумулятора (а таких немало), подобная "автокалибровка" может принести пользу.
Однако плата за это - возросшая нагрузка на транзисторы. Через нижний по схеме транзистор протекает ток всех светодиодов, поэтому при использовании индикаторов с током более 10 мА транзисторы тоже потребуются соответствующей мощности. "Клонирование" ячеек еще более увеличивает неравномерность шкалы. Поэтому 6-7 ячеек - это предел. Назначение остальных элементов и требования к ним - те же, что и в предыдущей схеме.
Слегка модернизировав эту схему, получим другие свойства (рис.7). В этой схеме в отличие от ранее рассмотренных, нет светящейся "линейки". В каждый момент времени светится только один светодиод, имитируя движение стрелки по шкале. Поэтому потребление энергии минимально и в этой схеме можно применить маломощные транзисторы. В остальном схема не отличается от рассмотренных ранее.
Пороговые диоды VD1...VD6 предназначены для надежного отключения неработающих светодиодов, поэтому если будет наблюдаться слабая засветка лишних сегментов, необходимо использовать диоды с большим прямым напряжением или включить последовательно по два диода. "Клонирование" ячеек уменьшает яркость свечения верхних по схеме сегментов, для устранения этого вместо резистора R9 нужно вводить генератор тока. А мы договорились - не усложнять. Поэтому в данном случае 8 ячеек - это максимум.
Рис. 7
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Индикатор №1 | |||||||
VD1-VD6 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
HL-HL6 | Светодиод | Любой 10-15 mA | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1 | Резистор | 68 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R2 | Резистор | 33 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R3 | Резистор | 22 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R4 | Резистор | 15 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R5 | Резистор | 12 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R6 | Резистор | 10 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R7 | Резистор | 100 - 470 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
С1 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ на 16В | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Индикатор №2 | |||||||
VT1-VT5 | Биполярный транзистор | КТ315В | 5 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD1-VD9 | Диод | КД522А | 9 | КД503, 1N4148 | Поиск в магазине Отрон | ||
HL1-HL6 | Светодиод | До 30 мА | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1-C4 | Электролитический конденсатор | 10мкФ на 16В | 4 | Поиск в магазине Отрон | |||
R7-R11 | Резистор | 470 Ом | 5 | Поиск в магазине Отрон | |||
R12-R13 | Резистор | 1 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 10 мА | |||||||
R1-R6 | Резистор | 1 кОм - 1.2 кОм | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 20 мА | |||||||
R1-R6 | Резистор | 470 Ом - 680 Ом | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 30 мА | |||||||
R1-R6 | Резистор | 330 Ом - 390 Ом | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
Индикатор №3 | |||||||
VT1-VT6 | Биполярный транзистор | КТ503А | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD1-VD2 | Диод | КД522А | 2 | 1N4148 | Поиск в магазине Отрон | ||
HL1-HL7 | Светодиод | до 30 мА | 7 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1-C4 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ на 16В | 4 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1-R6 | Резистор | 1 кОм | 6 | Поиск в магазине Отрон | |||
R14-R15 | Резистор | 1 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 10 мА | |||||||
R7-R13 | Резистор | 1 кОм - 1.2 кОм | 7 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 20 мА | |||||||
R7-R13 | Резистор | 470 Ом - 680 Ом | 7 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 30 мА | |||||||
R7-R13 | Резистор | 330 Ом - 390 Ом | 7 | Поиск в магазине Отрон | |||
Индикатор №4 | |||||||
VT1-VT8 | Биполярный транзистор | КТ315В | 8 | Поиск в магазине Отрон | |||
VD1-VD8 | Диод | КД522А | 8 | 1N4148 | Поиск в магазине Отрон | ||
HL1-HL9 | Светодиод | до 30 мА | 9 | Поиск в магазине Отрон | |||
C1-C4 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ на 16В | 4 | Поиск в магазине Отрон | |||
R1-R8 | Резистор | 1 кОм | 8 | Поиск в магазине Отрон | |||
R9-R10 | Резистор | 330 Ом - 1.2 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 10 мА | |||||||
R9-R10 | Резистор | 1 кОм - 1.2 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 20 мА | |||||||
R9-R10 | Резистор | 470 Ом - 680 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Ток светодиода 30 мА | |||||||
R9-R10 | Резистор | 330 Ом - 390 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Комментарии (6) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Сам только собрал и очень доволен. В любом случае R5 и R3 ставь намного меньше, звук получается громче и шумов меньше, микрофон даже слышно без конечного усилителя, просто с подключённым динамиком.