Ansteuerung für LM319* LED Meter

[toff]

Huhu!

Soll ein vierkanaliges LED Meter für Vierfach-Preamps werden.
Könnt ihr Cracks mal drübergucken? Hab ich das mit der Verstärkungseinstellung richtig gemacht?




Block C ist übernommen aus den LM319*-Herstellerdatenblättern, müsste also unkritisch sein.

Wahrscheinlich sind Block A und B doppelt gemoppelt, variable Verstärkung könnte man ja auch mit Block A machen. Wenn ichs richtig verstanden habe, hängt allerdings die Eingangsimpedanz von Block B in gewissem Rahmen auch von der Vertstärkungseinstellung ab, daher im Eingang erst mal der Spannungsfolger A mit sehr hoher Eingangsimpedanz (TL074 ja sowieso 4 OP-Amps, macht also nix).

Meine Unklarheiten:
Brauche ich C2? Wenn ja, wie groß bei einem VU Meter Driver? Müssen da noch 10Hz durch, um Infraschall anzeigen zu können? Ebenso: Wie groß wird C3 gewählt? Ich würde sehr gerne an der Kondensator-Baugröße sparen, daher so klein wie möglich...
C1 kann ich in meiner Anwendung (4kanal SSL9k) weglassen, der 9k hat ja ein Servo im Ausgang.

Toff

[kubi]

Buffer A kannst du komplett weglassen.
C2 bildet mit R2||Zin_OPV_B einen Hochpass. Bei einem TL074 ist die Eingangsimpedanz weit jenseits der Gigaohmgrenze, also ignorierbar. Dann ist C2=1/(pi*2*R*f)|f=Wunschfrequenz und R=1MOhm.
Selbiges für C3, nur dass es dort ca 66kOhm statt 1Mohm sind.
Selbst wenn du dich auf 1Hz einigst, bleiben die Kondensatorkapazitäten dank der hohen Widerstandswerde sehr klein: 160nF und ca. 2,2uF. Letzteres kann auch ein kleiner Elko sein, geht ja schliesslich kein wichtiges Signal durch.

[Harpo]

Wie Kubi schon schrieb,
und C2 kannst Du weglassen.
Wenn Du Block B als Inverter baust, geht auch Abschwächung für +/-10dB, wie z.B. um IC1A von meinem VU-Trümmer. (LM3914 sind natürlich LM3915er für 3dB Schritte. Hab bisher keinen Bock gehabt den und den LM3916er in Eagle nachzubauen)

[toff]

Danke, ihr Beiden! Irgendwie wusste ich schon vorher genau, wer antworten würde

Wie Kubi schon schrieb,
und C2 kannst Du weglassen.
Wenn Du Block B als Inverter baust, geht auch Abschwächung für +/-10dB, wie z.B. um IC1A von meinem VU-Trümmer. (...)

Hmmm, hab ich auch kurz drüber nachgedacht, und bin dann irgendwann endlich auf die Idee gekommen, dass es dem gleichgerichteten Steuersignal wahrscheinlich egal ist, ob es irgendwann mal invertiert wurde (LOL), hab das dann aber doch noch verworfen: Denn deine Eingangsimpedanz liegt hier doch bei 4k7k bis 14k7, weil der 4k7 und das Poti ja elektrisch zwischen Eingang und Masse liegen, da der invertierende Eingang auf (virtuellem) Erdpotential liegt - und das war mir deutlich zu wenig. Ich wollte einen hochohmigen Buffer am Eingang...

Schönes Teil, dein VU-Trümmer!
Ich hab das mit dem LM317 als Konstantstromquelle auch so geplant. Ich nehme doch mal an, dass man die Helligkeit der LEDs komfortabel regeln kann, wenn man für R8 (dein Schaltplan) ein Poti einsetzt (vielleicht 200Ohm)?
Und was machste da noch alles? Ich sehe einen Peak- und einen Average-Detektor, und die werden (mittels IC2C und IC2D?) gemultiplext? Ebenso/zu diesem Zweck Dot- und Barmodus, also Peak als Dot und Average als Bar? Oder so? Cool...

Wieso (bezüglich Ref, und natürlich zusammen betrachtet mit Poti R13) nimmst du für R6 und R7 nur 1K? Ich komm da laut Datenblatt für LM3916 eher auf 5K?

LG, Toff
Toff

[Harpo]

Hmmm, hab ich auch kurz drüber nachgedacht, und bin dann irgendwann endlich auf die Idee gekommen, dass es dem gleichgerichteten Steuersignal wahrscheinlich egal ist, ob es irgendwann mal invertiert wurde (LOL), hab das dann aber doch noch verworfen: Denn deine Eingangsimpedanz liegt hier doch bei 4k7k bis 14k7, weil der 4k7 und das Poti ja elektrisch zwischen Eingang und Masse liegen, da der invertierende Eingang auf (virtuellem) Erdpotential liegt - und das war mir deutlich zu wenig. Ich wollte einen hochohmigen Buffer am Eingang...

Sind ja Full-Wave Detektoren, kannste also getrost invertieren. Den LEDs ist das egal, die haben alle Gehörschaden.
Für höhere Eingangsimpedanz nimmste die Werte eben x10 (47K und 100K Trimmer) und den Kondensator /10 (1uF), falls in Deinem Fall überhaupt erforderlich mit Servo von der treibenden Stufe.

Schönes Teil, dein VU-Trümmer!
Ich hab das mit dem LM317 als Konstantstromquelle auch so geplant. Ich nehme doch mal an, dass man die Helligkeit der LEDs komfortabel regeln kann, wenn man für R8 (dein Schaltplan) ein Poti einsetzt (vielleicht 200Ohm)?

Ich würde dann 'nen 56R oder 68R in Serie mit dem Poti schalten, um den I auf 18mA bzw. 22mA zu begrenzen, falls der Schleifer am falschen Ende steht. (Ireg=1,25V/R). Sollte aber funktionieren.

Und was machste da noch alles? Ich sehe einen Peak- und einen Average-Detektor, und die werden (mittels IC2C und IC2D?) gemultiplext? Ebenso/zu diesem Zweck Dot- und Barmodus, also Peak als Dot und Average als Bar? Oder so? Cool...

Gibt ja viele Arten, 'nen Multivibrator zu bauen. Die beiden Schalter waren sonst nicht genutzt, also Kippstufe mit Schalter basteln und Du sparst irgendwelche 555er/FlipFlops/...-Ensembles. Ansonsten wie Du schon geschrieben hast (und das R16/C1 an den Average- und C2 an den Peak-Detektor gehören, hast Du bestimmt auch schon festgestellt).

Wieso (bezüglich Ref, und natürlich zusammen betrachtet mit Poti R13) nimmst du für R6 und R7 nur 1K? Ich komm da laut Datenblatt für LM3916 eher auf 5K?

Vref ist 1,25V(1+Trimmerwert/R7)+Trimmerwert*80uA, also zwischen 0,88V und 7,9V (=-4dBV...+15dBV) einstellbar. In Mittelstellung des Trimmers ist FullScale dann 4,6V (=+10dBV). Ich wollte ja auch mehr als 0dB anzeigen können. LED-Strom ist damit zwischen 13mA und 16mA.
Mit 5K als R6 oder R7 hast Du nur 250uA Laststrom, (je LED typ.10x dieser Laststrom=2,5mA könnte ohne HighEfficient-LEDs etwas zu dunkel sein).

[toff]

Habe einen zweikanaligen Prototypen aufgebaut (für 2 unabhängige Kanäle oder für Stereo Metering).

Der Audioteil, also Buffer und Gleichrichter, funktioniert wunderbar.

Die LM3916-Ansteuerung habe ich genau wie in Harpos VU-Trümmer angelegt, also so:



Problem: Die Helligkeit der LED-Arrays schwankt leider im Takt der Musik: je mehr LEDs an, desto dunkler. Das spielt sich noch in einem erträglichen Rahmen ab, toller wäre allerdings, wenn das nicht passieren würde.


Wie in dem Schaltplan ersichtlich, habe ich ja die REF-Einstellung und auch die Konstantstromquelle für beide Kanäle gemeinsam ausgeführt - was leider dazu zu führen scheint, dass auch noch das eine Musiksignal die Helligkeit der anderen Kette moduliert...


Die Konstantstromquelle scheint zu funktionieren, ich kann mit dem Trimmer die grundsätzliche Helligkeit der Kingbright-LED-Bars gut einstellen, und habe momentan 18mA eingestellt (die Bars können max 25mA vertragen). Der "Je lauter desto dunkler" - Effekt stellt sich aber unabhängig davon ein; setzt also sozusagen auf die von der Konstantstromquelle eingestellte Helligkeit auf.

Habe ich irgendwo noch einen Bug? Oder ist das bei dieser Schaltung so?
Harpo, hast du dein Meter schon mal gebaut? Ist das da auch so?

Toff

[kubi]

Habe ich irgendwo noch einen Bug?

Stabilisiere doch einfach die Referenzspannung mit Kondensatoren. Einmal am Schleifer des 5k-Potis und einmal zwischen dem 100Ohm Poti und den LEDs.

[toff]

Habe ich irgendwo noch einen Bug?

Stabilisiere doch einfach die Referenzspannung mit Kondensatoren. Einmal am Schleifer des 5k-Potis und einmal zwischen dem 100Ohm Poti und den LEDs.

Zwischen den LED-Anoden und Masse liegt sowieso schon je Kanal ein 10µF Elko nah am IC, das wars also nicht (hatte ich nur nicht eingezeichnet).

Zwischen Schleifer des 5k-Potis und Masse habe ich gerade einen 100µF gehängt, bringt leider gar nix...

[tubefreak]

Ähh, laut deinem Schaltbild betreibst du das Teil im Bar-Mode, oder?


Auszug aus dem Datasheet:

DOT OR BAR MODE SELECTION
The voltage at pin 9 is sensed by comparator C1, nominally
referenced to (Va b100 mV). The chip is in bar mode when
pin 9 is above this level; otherwise it's in dot mode. The
comparator is designed so that pin 9 can be left open circuit
for dot mode.
Taking into account comparator gain and variation in the
100 mV reference level, pin 9 should be no more than 20
mV below Va for bar mode and more than 200 mV below
Va (or open circuit) for dot mode. In most applications, pin
9 is either open (dot mode) or tied to Va (bar mode). In bar
mode, pin 9 should be connected directly to pin 3. Large
currents drawn from the power supply (LED current, for example)
should not share this path so that large IR drops are
avoided.

wenn deine LEDs insgesamt 18mA zu futtern bekommen, teilen sie
sich das also mehr oder weniger brüderlich auf. da bleiben also bei Vollaussteuerung nich mal 1mA pro Funzel. Da würde ich auch nicht mehr so hell leuchten wollen...

Also entweder Pin 9 offen lassen oder Vorwiderstand vor jede LED und den 317 rauswerfen

grüße,
stevie

[Harpo]

Habe einen zweikanaligen Prototypen aufgebaut (für 2 unabhängige Kanäle oder für Stereo Metering).

Der Audioteil, also Buffer und Gleichrichter, funktioniert wunderbar.

Die LM3916-Ansteuerung habe ich genau wie in Harpos VU-Trümmer angelegt, also so:



Problem: Die Helligkeit der LED-Arrays schwankt leider im Takt der Musik: je mehr LEDs an, desto dunkler. Das spielt sich noch in einem erträglichen Rahmen ab, toller wäre allerdings, wenn das nicht passieren würde.


Wie in dem Schaltplan ersichtlich, habe ich ja die REF-Einstellung und auch die Konstantstromquelle für beide Kanäle gemeinsam ausgeführt - was leider dazu zu führen scheint, dass auch noch das eine Musiksignal die Helligkeit der anderen Kette moduliert...


Die Konstantstromquelle scheint zu funktionieren, ich kann mit dem Trimmer die grundsätzliche Helligkeit der Kingbright-LED-Bars gut einstellen, und habe momentan 18mA eingestellt (die Bars können max 25mA vertragen). Der "Je lauter desto dunkler" - Effekt stellt sich aber unabhängig davon ein; setzt also sozusagen auf die von der Konstantstromquelle eingestellte Helligkeit auf.

Habe ich irgendwo noch einen Bug? Oder ist das bei dieser Schaltung so?
Harpo, hast du dein Meter schon mal gebaut? Ist das da auch so?

Toff

In der Konstantstromquelle ist noch ein Denkfehler. Für 20 LEDs sollte entweder der R nicht 56 sondern max.42R groß sein, oder der Strom je Treiber muß runter. Die LM391x haben ja auch selbst 'ne Stromquelle eingebaut, die für die 10 LEDs ~(10*1,25V)/1K+Vref/2K2, für Deinen Plan also 2* ~15mA zur Verfügung stellen wollen, können die aber nicht, weil der LM317 mit 56R nur max.22mA zur Verfügung stellt. Wenn die 1K an pin7 auf min.1K5 vergrößert werden, laufen die Treiber mit jeweils ~10-11mA.
Hatte die Trümmer vor Dekaden in Pulten verbaut, allerdings nicht mit LM317 sondern mit 7812 oder 7815 als Stromquelle, die etwas anders gerechnet werden, und LM3915 statt LM3916, die intern einen anderen Wiederstandsteiler (28K/12K) haben. Kann mich da aber an keine Merkwürdigkeiten erinnern.

edit: Typofix