Ficha técnica de IC LM3915, distribución de pines, circuitos de aplicación

Si tiene dificultades para comprender cómo utilizar un circuito integrado LM3915, este artículo le ayudará a construir fácilmente cualquier circuito aplicable deseado utilizando este circuito integrado. Aquí, analizaremos la hoja de datos del IC LM3915, sus funciones de distribución de pines, sus principales especificaciones eléctricas y también algunos circuitos de aplicación útiles.Descripción general El LM3915 es un IC monolítico diseñado para detectar señales de voltaje analógicas y producir una lógica incremental o secuencial Con estas salidas se pueden conectar dispositivos identificadores como LED, LCD o pantallas de vacío para obtener una indicación visual correspondiente en respuesta a la señal analógica de entrada variable. El IC tiene un pinout para designar si los LED de salida se secuenciarán individualmente (modo de puntos) o en forma de gráfico de barras. El LED se puede conectar sin resistencias limitadoras ya que el IC incluye una regulación de corriente programable interna para las 10 salidas. Incluidos los 10 LED, se puede operar con un suministro de tan solo 10V y hasta 3V. El IC cuenta con una referencia de voltaje adaptable y un divisor de voltaje preciso de 25 pasos. El búfer de entrada de alta impedancia se puede alimentar con voltajes analógicos de 10 V a + 0 V. Además, las entradas están bien protegidas contra señales hasta el rango de ± 1.5 V. El búfer de entrada ejecuta 35 comparadores opamp que están todos referenciados al red divisoria de precisión. El nivel de precisión del sistema es normalmente de alrededor de 10 dB. La pantalla de 1 dB / paso del LM3915 está diseñada para aceptar señales de entrada con un amplio rango dinámico. Por ejemplo, la entrada puede ser en forma de señal de audio o música, intensidad de luz variable o electricidad vibratoria.Las aplicaciones de audio pueden ser en forma de indicadores de nivel promedio o pico, medidores de potencia y medidores de intensidad de señal de RF.Actualización de medidores VU analógicos tradicionales con un gráfico de barras LED basado en LM3 brinda una mejor respuesta iluminada, una pantalla duradera con un campo de visión mejorado que permite una mejor interpretación de la señal de entrada. El LM3915 es muy fácil de usar. Además de los diez LED, incluso puede usar un medidor de deflexión de escala completa de 3915V con solo una resistencia. Otra resistencia separada establece el rango de escala completa entre 1.2V y 1.2V independientemente del valor de voltaje de suministro. El brillo del LED se puede controlar fácilmente con un solo potenciómetro externo.Configuración típica del circuito LM12 La siguiente imagen muestra cómo se puede configurar el IC LM3915 en su modo funcional más típico o básico. Si es un aficionado nuevo y desea configurar los pines de IC LM3915 o LM3914 rápidamente para obtener las acciones requeridas, entonces se podría usar el siguiente diagrama. Los detalles de los pines se explican a continuación:pin n. ° 10, pin n. ° 11, pin n. ° 12, pin n. ° 13, pin n. ° 14, pin n. ° 15, pin n. ° 16, pin n. ° 17, pin n. ° 18 y pin n. ° 1 = Todas son salidas para conexión de LED. Los LED no necesitan una resistencia externa, pero preferiblemente la línea de suministro de LED debe restringirse a 5 V para mantener la disipación en el lado inferior. El pin # 3 es el VDD o la entrada de suministro positivo para el IC, que puede tomar cualquier suministro entre 3 V y 25V, pero recomiendo usar 5V para mantener la disipación del LED en el lado inferior. El pin # 8 es el pin de suministro Vss o de tierra (negativo) del IC. El pin # 6 y el pin # 7 se pueden unir y terminar para línea de tierra a través de una resistencia de 1K El pin # 5 debe configurarse como se muestra en el diagrama anterior a través de un preajuste de 10k y un condensador. Este preajuste se puede ajustar para configurar el rango de iluminación LED de escala completa dependiendo de la fuerza de la señal de entrada. El pin # 9 puede dejarse desconectado (abierto) o conectado a la línea de suministro +. Cuando se dejan desconectados, los LED se secuencian hacia arriba / abajo de forma individual y aparecen como un "DOT" en ejecución y, por lo tanto, se denominan modo DOT. Cuando el pin n. ° 9 está conectado a la línea positiva, la secuencia de LED es como una barra iluminada que se mueve hacia arriba / abajo, por lo que se llama modo de barra. LEER MÁS Hoja de datos de LED de 3 vatios Una vez hecho esto, solo se trata de alimentar la señal de entrada y ver lo maravilloso movimiento de los LED según la señal de entrada variable o las amplitudes de la música Clasificaciones máximas absolutas La clasificación máxima absoluta de LM3915 indica el voltaje máximo y los parámetros de corriente que el dispositivo puede manejar Voltaje de suministro = 25 V Suministro de salida en los LED si está utilizando un suministro separado aquí = 25 V (igual que arriba) Rango máximo de señal de entrada = +/- 35 V Voltaje de referencia del divisor = -100 mV al nivel de suministro Disipación de energía = 1365 mW Disposición interna del IC El siguiente diagrama muestra la disposición interna del IC. Podemos ver cómo están dispuestos los comparadores opam para procesar la señal de entrada en el pin # 5. La referencia en el pin # 7 se aplica en un orden incremental a través de las entradas no inversoras del opamp a través de una red de divisores de resistencias de tipo escalera. Descripción funcional El diagrama de bloques básico del LM3915 anterior proporciona la percepción general del funcionamiento del circuito. Un búfer seguidor de voltaje de alta impedancia de entrada responde a las señales del pin de entrada n. ° 5. Este pinout está protegido contra sobretensión y señales de polaridad inversa. La señal del búfer luego va a un grupo de 10 comparadores.Cada uno de estos amplificadores operacionales está polarizado a niveles de referencia crecientes a través de la serie de divisores de resistencias. En la imagen de arriba, la red de resistencias está vinculada con el voltaje de referencia interno de 1.25 V. Aquí, por cada aumento de 3 dB en la señal de entrada, se activa un interruptor en el nivel del comparador que hace que el LED respectivo se mueva y se secuencia en consecuencia, interpretando La respuesta de la señal Este divisor de resistencia interna podría funcionar con un potencial de 0-2 voltios en el pin # 5, a través de una red de divisor resistivo externo. REFERENCIA DE VOLTAJE INTERNO El voltaje de referencia para el IC LM3915 está diseñado para ser variable de modo que acumule una pequeña cantidad de 1.25 V a través de REF OUT (pin # 7) y REF ADJ (pin # 8).El voltaje de referencia se implementa a través de la resistencia R1 que se puede cambiar según se prefiera. Debido a que tenemos un suministro de voltaje de CC constante, se permite que una corriente constante I1 se mueva a través de la resistencia de ajuste de salida R2, lo que permite un voltaje de salida de: VOUT = VREF (1 + R2 / R1) + IADJ R2 La corriente absorbida por el pin de voltaje de referencia # 7 decide la cantidad de corriente LED. Podemos esperar alrededor de 10 veces esta corriente que puede consumir cada LED de salida iluminado. Esta corriente es más o menos constante independientemente de las variaciones de voltaje de suministro y los cambios de temperatura. La corriente utilizada por el divisor interno de 10 resistencias y el divisor externo de ajuste de voltaje y corriente deben tenerse en cuenta al calcular la corriente de accionamiento del LED. El IC proporciona una función para modular el brillo del LED referenciado en tiempo real, o en respuesta a variaciones de voltaje de entrada y otras señales. Esto permite la inclusión de muchas pantallas u opciones innovadoras para producir sobretensiones de entrada, alarmas, etc. Las salidas del LM3915 son todos búferes NPN BJT controlados internamente por corriente, como se muestra a continuación. Un gancho de retroalimentación interno restringe el transistor de situaciones de sobrecorriente. La corriente de salida para los LED se fija aproximadamente a 10 veces la corriente de carga de referencia, independientemente de las variaciones en el voltaje de salida hasta que, por supuesto, los transistores no estén saturados con un suministro de entrada alto. hacer cumplir dos funciones. Consulte el siguiente diagrama de bloques simplificado.SELECCIÓN DE MODO DE PUNTO O BARRA Cuando el pin # 9 está conectado a la línea de suministro + (o entre -100mV y el nivel de suministro), el comparador C1 detecta esto y establece la salida en el modo de gráfico de barras. En este modo, todos los LED responden en una forma de "barra" iluminada que se mueve hacia arriba / abajo en respuesta a las señales variables en el pin # 5. Si el pin # 9 está desconectado, las salidas se establecen en el modo "DOT". Lo que significa que los LED se secuencian hacia arriba / hacia abajo individualmente uno a la vez, produciendo un DOT iluminado pulsante o una apariencia similar a un punto. LEER MÁS Divisor de voltaje capacitivo La forma básica de configurar el pin # 9 es mantenerlo abierto o desconectado para implementar el modo de puntos o conectarlo a suministre V + para implementar el modo de barra. En la operación de modo de barra, el pin n. ° 9 debe conectarse inmediatamente con el pin n. ° 3. La línea LED + que suministra grandes corrientes a la cadena de LED no debe usarse con el pin n. ° 9 para que las grandes gotas de infrarrojos se mantengan alejadas de este pin. modo, circuitos especiales incorporados de modo que el LED en el pin # 3915 se apaga para el primer LM10 IC en el momento cuando el LED # 3915 del segundo LM1 se enciende. El diseño para conectar en cascada los circuitos integrados LM3915 en modo punto se puede ver a continuación.Con la condición de que el voltaje de la señal de entrada esté por debajo del umbral del segundo LM3915, el LED # 11 permanece apagado. El pin n. ° 9 del primer LM3915 experimenta un circuito abierto efectivo que hace que el IC funcione en modo de puntos. Sin embargo, en el momento en que la señal de entrada cruza el umbral del LED n. ° 11, el pin n. ° 9 del primer LM3915 cae un nivel. igual al voltaje directo del LED (1.5 V o más) por debajo de VLED. Esta situación es detectada instantáneamente por el comparador C2, referenciado 0.6 V por debajo de VLED. Obliga a la salida C2 a bajar, apagando el transistor de salida Q2, luego apagando el LED # 10.VLED es detectado a través de la resistencia 20k conectada al pin # 11. La pequeña corriente (menos de 100 µA) que se redirige desde el LED # 9 no produce ningún efecto reconocible sobre la intensidad del LED. Una fuente de corriente adicional en el pin n. ° 1 mantiene un mínimo de 100 µA a través del LED n. ° 11 independientemente de si el aumento de la señal de entrada es suficiente para apagar el LED. Esto significa que el pin n. ° 9 del primer LM3915 se mantiene lo suficientemente bajo de modo que mantenga el LED # 10 apagado mientras se ilumina cualquiera de los LED superiores de la secuencia. Aunque 100 µA no suelen crear un brillo LED considerable, podría ser lo suficiente visible si se emplean LED de alta eficiencia y en la oscuridad total . Si esto suena inaceptable, el remedio fácil sería derivar el LED # 11 con una resistencia de 10k.La caída de 1V IR es mayor que el mínimo de 900 mV necesario para mantener el LED # 10 apagado, pero lo suficientemente pequeño para asegurar que el LED # 11 lo haga. No conduzca por encima de límites no deseados. El problema más desafiante surge cuando se consumen corrientes de LED sustanciales, específicamente en el modo de gráfico de barras. Tales corrientes que se alejan del pin de tierra provocan caídas de voltaje dentro del cableado externo, causando fallas y fluctuaciones. Los cables desde los puertos de señal, las referencias de tierra y desde el lado inferior de la cadena de resistencias a un solo terminal común que puede estar más cerca del pin n. ° 2 se convierte en un enfoque ideal. Las conexiones de cables extendidas desde el VLED hacia los ánodos LED comunes pueden desencadenar oscilaciones. En función de la gravedad del problema, se pueden utilizar condensadores de desacoplamiento de 0.05 µF a 2.2 µF entre el común del ánodo del LED y el pin # 2, lo que ayuda a amortiguar cualquier oscilación desarrollada. Si el cableado de la línea de suministro del ánodo del LED no está accesible, el desacoplamiento idéntico entre la clavija # 1 y la clavija # 2 resulta suficiente para cancelar la interferencia. Disipación de energía Se debe tener en cuenta la disipación de energía, específicamente en el modo de barra. Por ejemplo, con un suministro de 5 V y todos los LED configurados para funcionar con una corriente de 20 mA, se puede esperar que la sección del controlador LED del IC disipe más de 600 mW. En casos como este, se puede usar una resistencia de 7.5Ω en serie con el Línea de suministro de LED, que podría ayudar a reducir el nivel de disipación a la mitad del valor original. Una técnica superior que se muestra en la siguiente figura mantiene la referencia a 10 V para cada uno de los dos circuitos integrados del LM3915 y aumenta la señal de entrada al LM3915 inferior en 30 dB. Dado que un par de resistencias al 1% pueden fijar la ganancia del amplificador en ± 0.2 dB, la necesidad de una reducción de ganancia se vuelve innecesaria.Sin embargo, un voltaje de compensación de amplificador operacional de 5 mV podría alterar el primer límite de conmutación del LED en alrededor de 4 dB, lo que requiere un recorte de compensación.Recuerde que solo un ajuste puede ayudar a anular la compensación entre los dos rectificadores de precisión junto con el 30 Etapa de ganancia de dB Por otro lado, en lugar de amplificar, las señales de entrada de amplitud razonablemente alta podrían suministrarse directamente al LM3915 inferior y posteriormente atenuarse en 30 dB para presionar el segundo circuito de aplicación LM2 IC.Detector de picos de media onda La mejor manera de exhibir una señal de CA a través del IC LM3915 es implementarla directamente en el pin 5 sin rectificar. Debido a que el LED iluminado significa la magnitud instantánea de la forma de onda de CA aplicada, es posible determinar los valores máximo y promedio de las señales de audio con el mismo método. El LM3915 responde bien específicamente a semiciclos positivos, pero no se dañará ninguna señal de entrada. hasta ± 35V (o incluso hasta ± 100V si se usa una resistencia de 39k en serie con la señal de entrada) .Se recomienda que opere el circuito en el modo DOT y permita que cada LED consuma 30mA para obtener un brillo óptimo Para detectar el valor medio de la CA o para la detección de picos, se requerirá la rectificación de la señal.Si un LM3915 se configura con una escala completa de 10 V a través de su divisor de voltaje, el umbral de conmutación para el primer LED será solo 450 mV. Un rectificador de diodo de silicio ordinario podría no funcionar eficazmente en los niveles más bajos debido al umbral de diodo de 0.6 V. El detector de pico de media onda en la Figura anterior emplea un emisor-seguidor PNP delante del diodo. Debido al hecho de que el voltaje del emisor de la base del transistor bloquea el desplazamiento del diodo en el rango de alrededor de 100 mV, el método funciona lo suficientemente bien con aplicaciones LM3915 individuales que usan una pantalla de 30 dB. puede construir usando el IC LM3915. Ya he hablado de algunos de ellos en este sitio web, al que pueden consultar visitando AQUÍ: Amigos, esta fue una breve descripción que explica la hoja de datos y los detalles de los pines del IC LM3915. Si tiene más dudas, háganoslo saber a través del cuadro de comentarios a continuación, intentaremos ponernos en contacto lo antes posible. LM514550 https://es.wikipedia.org/wiki/LM3915

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