E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99

56

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

ys

su

un

nk

ku

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

R

Ry

ys

s.. 1

1 S

Sc

ch

he

em

ma

att iid

de

eo

ow

wy

y

2353

57

E

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

ys

su

un

n−

k

ku

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

ys

su

un

nk

ku

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

do

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.

M

Ma

arrc

ciin

n W

Wiią

ązza

an

niia

a

Wykaz elementów

R

Re

ezzy

ys

stto

orry

y

R1:

430k

Ω

R2:

470k

Ω

R3:

10k

Ω

R4:

1k

Ω

R5,R17: 4,7k

Ω

R6−R15: 22k

Ω

R16:

560

Ω

R18−R27: 100

Ω

K

Ko

on

nd

de

en

ns

sa

atto

orry

y

C1:

100nF

C2:

220

µ

F/16V

C3,C4: 470nF

P

Pó

ółłp

prrzze

ew

wo

od

dn

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

P

Po

ozzo

os

stta

ałłe

e

JP1:

goldpin 1x2 oraz zworka

Z1:

goldpin 1x10 wraz z takim samym
gniazdem

Z2:

goldpin 1x2 wraz
z takim samym gniazdem

K

Ko

om

mp

plle

ett p

po

od

dzze

es

sp

po

ołłó

ów

w zz p

płły

yttk

ką

ą jje

es

stt

d

do

os

sttę

ęp

pn

ny

y w

w s

siie

ec

cii h

ha

an

nd

dllo

ow

we

ejj A

AV

VT

T jja

ak

ko

o

k

kiitt A

AV

VT

T−2

23

35

53

3

F

Fo

ott.. 2

2

R

Ry

ys

s.. 2

2 S

Sc

ch

he

em

ma

att w

wy

yś

św

wiie

ettlla

ac

czza

a

R

Ry

ys

s.. 3

3 S

Sc

ch

he

em

ma

att m

mo

on

ntta

ażżo

ow

wy

y