plik

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99

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 rry

u 1

1. W skład układu wchodzi ak−

tywny prostownik oraz układ sterowania
linijki świetlnej LM3916. Sygnał wejścio−
wy jest podawany za pośrednictwem C3

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

s.. 1

1 S

att iid

2353

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99

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.

Jeżeli wej−

ście  9  układu
U2  pozostawi
się  niepodłą−
czone,  układ
będzie  praco−
wał  w trybie
“wskazówki”,
n a t o m i a s t
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 rry

n−

u 2

2. Rezystory R18...R27 ograniczają

prąd diod LED. Przy napięciu zasilania
12V wartość 100

Ω

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.

Montaż i uruchomienie

Schemat montażowy został zamie−

szczony na rry

u 3

3. Układ składa się

z dwóch płytek, które po zmontowaniu
należy złożyć w tzw. kanapkę. Montaż
należy  rozpocząć  od  płytki  z diodami
LED.  Od  staranności  wlutowania  tych
diod będzie zależał końcowy efekt wizual−
ny.  Na  początku  należy  wlutować  diody,
znajdujące się w narożnikach płytki, i wy−
prostować  je.  Następnie  można  włożyć
pozostałe diody zwracając uwagę na ko−
lory.  Tak  “nafaszerowaną”  płytkę  należy
ostrożnie odwrócić i umieścić na płaskiej
powierzchni. Na początek należy lutować
tylko po jednej nóżce każdej diody, dzięki
czemu  możliwe  będzie  później  ich  wy−
równanie.  Dopiero  po  wyrównaniu  diod

należy

przyluto−

wać

pozostałe

końcówki.  Druga
płytka  została  wy−
konana  na  lamina−
cie  dwustronnym,
przez  co  próba
wylutowania  nie−
prawidłowo zmon−
towanego

ele−

mentu bez odpo−
wiednich narzędzi
prawdopodobnie
doprowadzi

uszkodzenia płyt−
ki. Montaż tej płyt−
ki należy przepro−

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.

arrc

ciin

n W

Wiią

ązza

niia

Wykaz elementów

ezzy

stto

orry

R1:

430k

Ω

R2:

470k

Ω

R3:

10k

Ω

R4:

Ω

R5,R17: 4,7k

Ω

R6−R15: 22k

Ω

R16:

560

Ω

R18−R27: 100

Ω

atto

orry

C1:

100nF

C2:

220

F/16V

C3,C4: 470nF

Pó

ółłp

prrzze

niik

kii

D1,D2:

1N4148

U1:

TL081

U2:

LM3916

T1−T10:

BC558

D41,D46:

LED 3mm żółte

D1,D50,D51:

LED 3mm czerwone

D2−D40,D42−D45, D47 − D49: LED 3mm

zielone

ozzo

stta

ałłe

JP1:

goldpin 1x2 oraz zworka

Z1:

goldpin 1x10 wraz z takim samym
gniazdem

Z2:

goldpin 1x2 wraz
z takim samym gniazdem

plle

ett p

dzze

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

stt

sttę

ęp

y w

w s

siie

cii h

dllo

ejj A

T jja

kiitt A

T−2

ott.. 2

s.. 2

2 S

att w

yś

św

wiie

ettlla

czza

s.. 3

3 S

att m

ntta

ażżo