《LM324设计的LED电平指示器电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LM324设计的LED电平指示器电路（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本文介绍用 LM324 制作的两款 LED 电平指示器电路。LED 电平指示器常应用 于音频电路及功放电路中的输出电平指示。LM324 是四运放集成电路.、首先介绍的 LED 电平指示器带有可调增益放大级，既可以接在音频功放电 路的输出端，作为功放输出电平指示，也可以接在音频前置放大电路输出端 （音量控制电路之前），作为前置级的电平指示器。 电路见下图电路中，由 LM324 运放构成一个增益可调的放大前级，可调电阻 RP 用来 调节增益量；LED 驱动电路由三极管 V、电容器 C3、稳压二极管 VS,电阻器 R1 一 Rn、发光二极管 VLl 一 VLn 和二极管 VD1 一 VDn 组成。来
2、自功率放大器或前置放大器的音频输人信号经 C2 藕合加至 LM324 运放 的 5 脚，经 LM324 和三极管放大后，从三极管的发射极输出信号电压，将 VLl 一 V Ln 逐级点亮。音频输人信号越强，点亮发光二极管的个数也越多。元器件选择元器件选择R01-R05 和 R1-Rn 选用 1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器。RP 选用超小型 电位器或立式可变电阻器。C1-C3 均选用耐压值为 16V 的铝电解电容器。VD1-VDn 选用 1 N4148 型硅 开关二极管或 2AP5VS 选用 1/2W、3.6V 的硅稳压二极管。VU-V Ln 均选用币 5mm 的红色高亮度发光二极管。V 选用
3、 C8050 或 58050、3 DG8050 型硅 NPN 晶体管。IC 选用 LM324 型运算放大集成电路。、下面介绍的 LED 电平指示器自身不带增益放大电路，可用于音频功放输出 端的电平指示器。但是本电平指示器有移动点光式和逐级点亮式两种显示方式 可以选择。电路原理图见附图所示。当输入音频信号电平小于 0.7 V 时，Nl 输出高电平，将 VLI 点亮；当输入 信号电平在 0.7-1.4V 之间时，N2 输出高电平，一方面使 V L2 点亮，另一方面通过 V D6 使 N1 的反相输人端变为高电平，使 N1 输出低电平，VLI 熄灭。同 理，若输入信号电平变高，则 VL1 和 V L
4、4 将会分别点亮，呈移动点光式的显 示。将二极管 VD4 - VD7 去掉，则该电路变成了四级 LED 电平指示器，随着输 入信号电平的大小变化，发光二极管 VL1-VL4 将呈光线式逐级点亮。元器件选择元器件选择R1-R5 选用 1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器。C 选用耐压值为 16V 的铝电解电容器。VD1-V D7 均选用 1 N4148 型硅开关二极管。VLl-VIA 均选用 5mm 的发光二极管。IC 选用 LM324 型四运放集成电路。 我用第二个电路图制作了一个，但是做完后，发现四个 LED 都亮，并没有达到 电平显示的效果，经仔细的检查，电路的焊接也没有问题，所以我在考虑是
5、否电路的设计有问题。 后来我换了一个 LED,也就是第一个,它的阻值要比其它的阻值很小一些,它随电 流大小闪烁,但是二三号 LED 还是全亮,四号不亮.LM324 的应用电路及原理的应用电路及原理LM324 作反相交流放大器作反相交流放大器电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大 等。电路无需调试。放大器采用单电源供电, 由 R1、R2 组成 1/2V+偏置,C1 是消振电容。放大器电压放大倍数 Av 仅由外接电阻 Ri、Rf 决定：Av=-Rf/Ri。负号表 示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值, Av=-10。此电路输入电阻 为 Ri。一般情况下先取 Ri
6、 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定 Rf。Co 和 Ci 为耦合电容。LM324 作同相交流放大器作同相交流放大器同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的 R1、R2 组成 1/2V+分压 电路,通过 R3 对运放进行偏置。电路的电压放大倍数 Av 也仅由外接电阻决定： Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为 R3。R4 的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。见下图。LM324 作交流信号三分配放大器作交流信号三分配放大器此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、 分析等用途。而对信号源的影 响极小。因运放 Ai 输入电阻高,运放 A1-A4 均 把输出端直接接
7、到负输入端,信号输入至正输入端,相当于同相放大状态时 Rf=0 的情况,故各 放大器电 压放大倍数均为 1,与分立元件组成的射极跟随器作用 相同。R1、R2 组成 1/2V+偏置，静态时 A1 输出端电压为 1/2V+，故运放 A2-A4 输出端亦为 1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号， 形成三路分配输出。温敏二极管应用电路温敏二极管应用电路LM324LM324 是 四运放集成电路，它采用 14 脚双列直插塑料封装，外形如图所示。 它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互 独立。每一组运算 放大器可用图 1 所示的符号来表示，它有 5 个引出脚，其
8、中 “+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为 输出端。两个信号 输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号 与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入 端的相 位相同。LM324 的引脚排列见图 2。图 1图 2由于 LM324 四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用， 价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍其应用实例。下面介绍其应用实例。反相交流放大器电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大，可用 于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由 R1
9、、R2 组 成 1/2V+偏置，C1 是消振电容。放大器电压放大倍数 Av 仅由外接电阻 Ri、Rf 决定：Av=-Rf/Ri。负号表示 输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取 Ri 与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定 Rf。Co 和 Ci 为耦合电容。同相交流放大器见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的 R1、R2 组成 1/2V+分压电路，通过 R3 对运放进行偏置。电路的电压放大倍数 Av 也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4，电路输入电阻为 R3。R4 的阻值范围为 几千欧姆到几十千欧姆。交流信号三分配放
10、大器交流信号三分配放大器此电路可将输入交流信号分成三路输出，三路信号可分别用作指示、控制、 分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放 Ai 输入电阻高，运放 A1-A4 均 把输出端直接接到负输入端，信号输入至正输入端，相当于同相放大状态时 Rf=0 的情况，故各放大器电 压放大倍数均为 1 ，与分立元件组成的射极跟随 器作用相同R1、R2 组成 1/2V+偏置，静态时 A1 输出端电压为 1/2V+，故运放 A2-A4 输 出端亦为 1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号。有源带通滤波器有源带通滤波器许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器，以选出各个不 同频段的信号
11、，在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率 ，在中心频率 fo 处的电压增益 Ao=B3/2B1， 品质因数 ，3dB 带宽 B=1/(*R3*C)也可根据设计确定的 Q、fo、Ao 值，去求 出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/(2foAoC)，R2=Q/(2Q2-Ao)*2foC)，R3=2Q/(2foC)。上式中，当 fo=1KHz 时，C 取 0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。此电路亦可使用单电源，只需将运放正输入端偏置在 1/2V+并将电阻 R2 下 端接到运放正输入端既可。比较器比较器当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于
12、无穷大时(即开环状态),理论 上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如 LM324 运 放开环放大 倍数为 100dB，既 10 万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高 电平(V+)，就是低电平(V-或接地)。当正输入端电压高于 负输入端电压时，运 放输出低电平。附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻 R1、R1组成分压 电路，为运放 A1 设定比较电平 U1;电阻 R2、R2组成分压电路，为 运放 A2 设定比较电平 U2。输入电压 U1 同时加到 A1 的正输入端和 A2 的负输入端之间， 当 Ui U1 时，运放 A1 输出高电平;当 Ui 会点亮。若
13、选择 U1U2，则当输入电压 Ui 越出U2，U1区间范围时，LED 点亮，这 便是一个电压双限指示器。若选择 U2 U1，则当输入电压在U2，U1区间范围时，LED 点亮，这是一 个“窗口”电压指示器。此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。单稳态触发器单稳态触发器见附图 5。此电路可用在一些自动控制系统中。电阻 R1、R2 组成分压电路， 为运放 A1 负输入端提供偏置电压 U1，作为比较电压基准。静态时，电 容 C1 充电完毕，运放 A1 正输入端电压 U2 等于电源电压 V+，故 A1 输出高电平。当 输入电压 Ui 变为低电平时，二极管 D1 导通，电容 C1 通过 D1 迅速放 电，使 U2 突然降至地电平，此时因为 U1U2，故运放 A1 输出低电平。当输入电压变 高时，二极管 D1 截止，电源电压 R3 给电容 C1 充电，当 C1 上 充电电压大于 U1 时，既 U2U1，A1 输出又变为高电平，从而结束了一次单稳触发。显然， 提高 U1 或增大 R2、C1 的数值，都会使单稳延时时间增 长，反之则缩短。图 5 图 6如果将二极管 D1 去掉，则此电路具有加电延时功能。刚加电时，U1U2， 运放 A1 输出低电平，随着电容 C1 不断充电，U2 不断升高，当 U2U1 时，A1 输出才变为高电平。参考图 6。
