LM3914 ve LM358'li Equalizer Devresi

Rate this post

LED VU METRE (LM 3914-358)

Projemiz ses şiddeti ölçen bir tür müzik sistemlerinde kullanılan equalizer niteliğindedir. Devrede LM358 Op-Ampı mikrofondan aldığı sinyali işleyerek LM3914’e gönderir ve o da bu işlenmiş sinyali kullanarak bize sesin şiddetini gösteren LED’lerin üzerinden akım geçmesine izin verir. Şimdi devremizin nasıl çalıştığı daha iyi idrak edebilmek parça parça anlatalım.

1.Kullanılan Devre Elemanları :

Devrenin tamamını oluşturan elemanlar; 1 adet LM3914, 1 adet LM358, 1 adet mikrofon, 2 adet 100nF kondansatör, 2adet 1000uF elektrolitik kondansatör 10 adet LED, 1 adet 47KΩ potansiyometre, 2 adet 100KΩ direnç, 3 adet 1KΩ direnç, 1 adet 1KΩ direnç.

1.1.LM3914 :

Sadeleştirilmiş LM3914 blok diyagramı devre işlevi hakkında bize genel bir fikir vermektedir. Yüksek empedans girişli bellek sinyal ile birlikte topraktan 12V’a kadar işler ve bu bellek ters gerilim ve yüksek voltajlara karşı korumalıdır. İşlenen sinyal birbirinden farklı karşılaştırma değerlerine göre entegreye bağlanmış 10 adet LED’e uygulanır.

Gösterilen örnekte, direnç dizisi 1.25v’luk referans gerilimine bağlıdır. Bu durumda, sinyal her 125mV arttığında, sıradaki karşılaştırıcı kendine bağlı olan LED’i çalıştırır. Bu gerilim bölücü –V dan daha az olmamak koşulu ile +1.5V’un altında değere sahip olan herhangi iki volaj kaynağının arasına bağlanabilir.

1.2.LM358 :

LM358 serisi, tek bir güç kaynağı voltajı ile işlem yapabilen, reel-türevsel girişleri olan, ve DC0V’un ortak-mod giriş voltajı ile lineer olarak devam edebilen işlemsel yükselteçlerdir (amplifier).

Yükselteçlerin diferansiyel girişleri ter çevrilmeyen (+IN) ve ters çevrilebilen (-IN) girişlerden oluşur. Yükselteçler sadece, diferansiyel giriş voltajı olarak adlandırılan iki giriş arasındaki voltaj farkını yükseltebilirler. Op-Amp’ın çıkış gerilimi olan Vout aşağıdaki denklemde verilmiştir;

Vout=OAL((+IN)-(-IN)).

*OAL yükseltecin açık devre kazancıdır.

1.3.Mikrofon :

Mikrofon ses dalgalarını elektriksel titreşimlere çeviren, elektroakustik bir cihazdır. Ses dalgalarına göre sinyal gerilimi verdiğinden hoparlörü tamamlayan bir unsurdur. Bir ses dalgasındaki titreşimlerin elektriksel benzeri olan sinyali üretmeye yarayan birçok fiziksel prensip vardır. Ancak mikrofonun ürettiği sinyal volt cinsinden çok düşük değerlere tekabül eder ve bu küçük değerler sinyal isleyen modüllerin doğrudan kullanımı için uygun değildir bunun için LM358 gibi apmlifikatörler kullanılır. Bu yükselteçler sinyali işlenebilecek hale getirirler.

2.Devre Şeması

Devre şeması çıkartılırken öncelikle bilinmesi gereken Op-Ampların giriş ve çıkışlarının hangileri olduğu ve mikrofonun polarizasyonunun tespit edilmesidir. Op-Amplar için bu sağlamayı datasheetleri yardımıyla kolaylık yapabilmekteyiz. Mikrofonun polarizasyonunun kontrolünün önemli olmasının sebebi ise LM358’in (-IN) ve (+IN) girişlerinin doğru bağlanıp yükseltme işlemi ve dolayısıyla da sinyal işleme sırasında bir sorunla karşılaşmamadır.

Devre şemasında görüldüğü üzere mikrofonun (+) ucu LM358’in 3 numaralı girişine gitmektedir, 2 numaralı (-) uç topraklama olarak gösterildiği için ortaktır. 1 numaralı çıkıştan elde edilen yükseltilmiş sinyal LM3914’ün 5 numaralı (SGN) ayağına gitmektedir. İşlem yapabilmesi için gereken Vsc’u 3 numaralı ayağından alan U1 2 numaralı ayağı ile topraklamaya dahil edilmektedir. LED’ler ise U1’in 1 numaralı ve 10-18 numaralı ayaklarına sırasıyla bağlanmaktadır. Ancak LED’lerin katotları bağlanır.

3.Baskı Devre

Bu gibi kısmen komplex uygulamalarda hatasız bir baskı devre oluşturmak için paket programların kullanılması uygundur. Biz bu işi yaparken Proteus 8 programını kullandık. Öncelikle devre şeması dikkatli bir şekilde çizildikten sonra ISIS te çizilen şemayı ARES’e aktarmamız gerekir. Asıl işlem burada başlar. Öncelikle devrenin PCB’ye tek katmanlı mı yoksa çift katmanlı mı aktarılacağı belirlenir. Daha sonra devre için ideal bir boyut belirlenip elemanlar bu alanın içine düzgün bir şekilde yerleştirilir.

Bu şema baskı devreye aktarılırken karşılaşılabilecek en büyük sıkıntı elemanları sorunlu yerleştirilmesinden kaynaklı olarak yolların kesişmesidir. Bu durumda izlenebilecek iki yol vardır; birincisi ayarlardan hatların kalınlığı değiştirebilirsiniz, bu sayede sıkışan yerlerden hatlar rahatlıkla geçebilecektir.