Tài liệu mạch phân tích phổ âm tầng, chương 3 pdf

C
C
h
h
ư
ư
ơ
ơ
n
n
g
g
3
3
:
:
C
C
A
A
Ù
Ù
C
C
M
M
A
A
Ï
Ï
C

C
H
H
V
V
U
U
-
-
L
L
E
E
D
D
I. Các mạch VU-LED dùng linh kiện rời:
1. Mạch dùng transistor:
Trong sơ đồ trên, Q
1
và Q
2
tạo thành bộ khuếch đại hai
tầng. Khi ở đầu vào không có tín hiệu, Q
1
hầu như đóng (trạng
thái này được xác đònh bởi biến tở R
4
), độ sụt áp trên R
2
nhỏ,

không đủ mở Q
2
bởi vậy trên cực C của Q
2
không có dòng ra,
các LED tắt.
Khi có điện áp dương đặt ở đầu vào, Q
1
mở, điện áp vào
càng lớn, Q
1
mở càng nhiều. Do đó Q
2
cũng ở và có dòng điện
Mạch VU
-
LED dùng transis
tor
Input
ra ở cực C. Dòng điện này càng lớn khi điện áp đầu vào càng
mạnh. Khi có dòng điện thì các LED lần lượt sáng, bắt đầu từ
LED cuối cùng (LED
7
)
Khi có dòng điện từ cực C của Q
2
thì dòng điện này hầu như
hoàn toàn đi qua R
12
và LED

7
và tạo nên sụt áp trên đoạn này
(tại anod LED
6
so với mass). Với một dòng điện xác đònh LED
7
sáng và điện áp sụt trên nó khoảng 1,8  2V. Trong quá trình
dòng điện tăng lên, điện áp này không đổi. Một cách khác LED
7
đóng vai trò của một ổn áp. Nhưng dòng điện tăng dẫn đến việc
tăng điện áp tại anod LED
6
. Khi điện áp này đạt giá trò bằng
tổng điện áp sụt trên LED
7
và diode mở D
6
(0,7V) tức là khoảng
2,5
 2,7V thì LED
6
phát sáng. LED
5
sẽ sáng tiếp theo khi dòng
cực C của Q
2
tiếp tục tăng, khi mà điện áp tại anod LED
5
đạt
đến giá trò bằng tổng điện áp sụt trên LED đang sáng và các

diode mở D
5
, D
6
. Tóm lại LED tiếp theo chỉ sáng khi tăng điện
áp anod của chúng (so với mass) lên khoảng 0,7V so với điện áp
trên anod của LED trước đó. Khi dòng điện ra trên cực C của Q
2
giảm thì các LED tắt theo thứ tự từ trên xuống dưới.
Độ tuyến tính của LED chỉ báo phụ thuộc vàp việc chọn lựa
chính xác các điện trở R
7
 R
12
cũng như các tham số giống nhau
của các LED. Mạch này không chỉ làm việc được với nguồn tín
hiệu điện áp không đổi ở đầu vào mà còn với nguồn tín hiệu là
âm tần. Trong trường hợp này, mạch chỉ làm việc với các nửa
chu kì dương của tín hiệu.
2. Mạch dùng các OP-AMP:
Trong mạch, các đầu vào không đảo đã được nối vào mạch
phân áp để lấy mức điện áp mẫu, trong khi đó điện áp tín hiệu
vào cùng lúc ở các đầu vào đảo. Mạch so áp sẽ so sánh các mức
điện áp vào và làm sáng các LED tương ứng.
II. Giới thiệu các IC VU-LED chuyên dùng:
1. AN 6884:
Mạch chỉ thò mức điện áp
AN 6884 là loại IC VU-LED có 9 chân, hiển thò dạng vạch.
Các chân đều được đặt ở một bên. IC này có 5 đường ra, dòng ra
có tính hằng. Điện áp nguồn nuôi V

cc
= 3,5 16V, công suất tiêu
tán cực đại P
Dmax
= 1100mW, dòng cung cấp
I
cc
= 18mA, dòng ra I
o
= 15mA, nhiệt độ hoạt động T
opr
= -20 
75
o
C. Tín hiệu vào trực tiếp có thể là DC hoặc AC.
Sơ đồ chân của AN 6884:
Chức năng các chân như sau:
- Các chân 1, 2, 3, 4, 6 là các đường ra.
- Chân 5 nối mass, chân 9 nối với nguồn +Vcc.
- Chân 8 lấy tín hiệu vào.
- Chân 7 mắc bộ lọc lấy tần thấp R và C.
Mạch ứng dụng AN 6884:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
AN 6884
input
Vcc
Sơ đồ VU LED AN6884
2. LM 3914:
LM 3914 là một IC đơn khối có thể điều khiển hiển thò 10
LED chuyển biến theo một điện áp vào tương tự. Hiển thò của

nó là tuyến tính và nó có một chân cho phép chọn phương thức
hiển thò bằng điểm (dot) hoặc bằng thanh (bar).
Các thông số kỹ thuật: vỏ DIL 18 chân, có tổng công suất
tiêu tán
P
Dmax
= 1365mW với nhiệt độ tiếp giáp cực đại100
o
C, khoảng
điện áp làm việc
V
cc
= 3 18V.
LM 3914 được sử dụng rất linh động, các đầu ra được ổn
dòng và chương trình hóa nên tránh được việc dùng một điện trở
hạn dòng truyền thống cho các LED. Đặc điểm này cho phép
cấp nguồn IC với điện áp thấp đến 3V. LM 3914 có nguồn điện
áp chuẩn 1,25V nên cho phép chỉnh từ 1,2
 12V và đònh dòng
cho các LED trong phạm vi từ 2
 30mA.
Sơ đồ chân
Chức năng các chân như sau:
O1
V-
V+
R
LO
IN
R

HI
REFOUT
REFADJ
MODE
O2
O3
O4
O5
O6
O7
O8
O9
O10
- Chân 2,3 : chân nguồn V-, V+.
- Chân 1, 10-28: các ngõ ra.
- Chân 4, 6: là các ngõ ra của mạch chia volt.
- Chân 7: ngõ ra của nguồn áp chuẩn.
- Chân 8: chỉnh điện áp chuẩn.
- Chân 9: chọn chế độ hiển thò. Khi được nối vào chân
11 thì các LED sáng theo dạng điểm, khi nối vào
nguồn V+ thì các LED sáng theo dạng vạch.
Điện áp chuẩn có sẵn ở chân 7 thường được gắn vào bộ chia
áp 10 tầng đònh thiên đầu vào không đảo của các bộ so sánh
điều chỉnh các đầu ra. Điện áp điều khiển được đưa vào bộ
khuếch đại đệm để bảo vệ quá áp và áp nghòch bằng một điện
trở và một diode. Bộ đệm vào có trở kháng cao, dòng đònh thiên
nhỏ nên IC hoạt động được với những tín hiệu gần mức zero.
Mười bộ so sánh bên trong được điều khiển từng cái một bằng
bộ đệm, điều này cho phép chỉ báo chính xác đến 0,5% trong
môi trường nhiệt độ cao.

Sau đây là sơ đồ ứng dụng của LM 3914: