¿Conducir LED en una barra desde una salida de amplificador?

Estoy trabajando en un analizador de espectro de audio a pequeña escala. Tomo las entradas L / R de un cable auxiliar en dos amplificadores que emiten a un altavoz. Digamos que paso la salida que va al altavoz a 3 filtros de paso de banda para rangos bajos, medios y altos.

Si luego rectifico esa salida a un voltaje de CC, ¿cómo configuraría una "barra" de LED para que se encienda en función de ese voltaje? Digamos que tenía 6 LED por barra. Cuando hay poco o ningún bajo, solo quiero que se enciendan los primeros 1-2 LED, y cuando hay muchos bajos, los 6 LED se encienden.

Estoy intentando este proyecto solo con componentes analógicos, ya que me doy cuenta de que esta es una tarea trivial con un microcontrolador.

No estoy seguro de si es importante o no en este tipo de circuito, pero aparte de la salida de la señal, tengo acceso a una fuente de CC de 5 V que he usado principalmente para polarizar el amplificador.

No puedo entender cómo configurar los LED de tal manera que coincidan con el comportamiento que deseo. He buscado en línea y veo que algunos circuitos usan diodos zener para lograr este tipo de efecto. Creo que quiero encender los LED a través de la corriente y no del voltaje, pero no estoy seguro de cómo funciona esto. Probé algunos LED y jugué un poco y no pude obtener el comportamiento correcto.

EDITAR:

Como se señaló a continuación, el LM3914 es una solución excelente y bastante fácil para este problema. Pero odio lo fácil. He estado jugando más y esto es lo que he estado tratando de hacer:

1) Rectificar mi salida de señal usando un rectificador de onda completa. Sin embargo, hay un problema con esto, la señal de salida de mi amplificador tiene un pp mínimo de alrededor de 200 mV. Esto significa que a volúmenes más bajos, no se rectificará ninguna señal porque los diodos no permitirán el paso de corriente. ¿Podría resolverlo con una etapa amplificadora entre la salida y la entrada del rectificador? Tengo una fuente de 5V DC disponible.

2) En este punto, estoy tratando de encontrar una manera de usar transistores NPN como interruptores que se encienden en diferentes niveles de salida rectificados. Mi éxito con esto ha sido, bueno, muy limitado. Al principio intenté usar Zener Diode aprovechando su voltaje zener, pero miré a mi alrededor y no puedo encontrar ninguno con un voltaje Zener lo suficientemente bajo que funcione aquí. Podría poner un amplificador entre la etapa del rectificador y la etapa NPN, pero no estoy seguro de que sea la mejor solución.

He incluido una imagen de todo el esquema de mi circuito para que cualquiera pueda ver con qué estoy trabajando aquí.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Comenzando en el extremo izquierdo, tengo un control de balance, seguido de un amplificador de 3 etapas, seguido de un rectificador.

Cualquier ayuda sería apreciada.

¿Eres consciente de que nuestros oídos funcionan como analizadores de espectro en escala logarítmica, no lineal? Es posible que desee pensar en las especificaciones.
Gracias, y sí, estoy al tanto. Felizmente pasaré tiempo ajustando los valores para obtener el enfoque de registro que quiero una vez que ALGO funcione, pero eso aún no ha sucedido.
no ajusta un detector lineal en un amplificador de registro. ¿Puedes imaginar la respuesta, definir las especificaciones de respuesta medibles y luego encontrar un diseño para hacerlo? Ancho de banda, detector de registro, tiempo de ataque, tiempo de caída, umbrales. Diagrama de bloques de entrada-salida. etc.
¿No funcionaría el detector de la misma manera tanto en el caso lineal como en el logarítmico, pero solo detectaría valores diferentes? No puedo imaginar cómo voy a hacer algo si ni siquiera tengo una prueba de concepto. Claro, tengo una idea general de cómo quiero que se comporte, pero ni siquiera tengo un sistema de detección, entonces, ¿cómo puedo calibrar lo que detecta y cómo? Para mí es como tratar de planificar exactamente qué tan grande debe ser una habitación cuando no tienes idea de lo que necesitas poner en la habitación en primer lugar.
entonces debe estudiar más a fondo cómo funcionan los analizadores de espectro, comenzar con los indicadores de ecualizadores gráficos de estudio, observar las visualizaciones de espectro de audio para WMP, iTunes, etc. señal con los mismos tiempos de caída de ataque. Tú haces los cálculos. Una vez que comprenda todas las cosas diferentes que se pueden hacer con las señales de espectro, diseñe la sala para que encaje con un diagrama de bloques y especificaciones de interfaz. Así se hace el diseño.

Respuestas (3)

La pieza estándar para esta tarea es el LM3914 ("Controlador de visualización de puntos/barras"). Funciona como un divisor de voltaje de tomas múltiples y compara la señal con el valor en cada toma:

esquema LM3914

La forma más fácil de construir esto será simplemente usar un LM3914 para cada gráfico. El pinout de esta parte es tal que puede controlar directamente un LED de gráfico de barras de 10 segmentos desde el chip. Si esto es demasiado fácil para usted, puede intentar construir un circuito equivalente usted mismo, pero necesitará muchos comparadores para que funcione.

Estoy un poco confundido sobre cómo funcionan estos chips, ya que siempre he usado componentes individuales (npn, nmos, etc.). ¿Este chip recibiría una señal de audio directa? ¿La misma señal que recibe mi altavoz? ¿Qué es V+ en este diagrama? ¿A qué están conectados realmente los terminales positivos de los comparadores? Veo que debe tener algo que ver con un voltaje de referencia. ¿Cómo influye la elección de este voltaje en el comportamiento del chip?
Lea la hoja de datos para más detalles. (¡Haga clic en el esquema!) La sección "descripción funcional", que comienza en la página 9, entra en detalles extensos sobre cómo funciona la pieza.
¡Gracias! Este es mi ir al plan B ahora. La mitad de la diversión de esto es hacer cosas desde el principio, pero si no puedo hacerlo funcionar, definitivamente lo usaré.
Entonces, después de un par de horas de buscar otras soluciones, llegué a estar de acuerdo con prácticamente todos en que debería usar un IC en lugar de hacerlo yo mismo. Soy muy, muy malo leyendo hojas de datos. ¿Son V+ y V- para este IC su voltaje de suministro y tierra de referencia? ¿Como si necesito suministrarle 3V a V+ y luego conectar V- a tierra? Además, ¿cómo seleccionaría mis LED? ¿Los diferentes LED no tienen diferentes requisitos de voltaje y corriente? ¿Puedo mezclar y combinar? ¿Solo funciona con ciertos LED uniformes? Podría haberme perdido esto en la hoja de datos, lo estoy releyendo ahora.
@Zearia Simplemente siga el primer esquema en "aplicaciones típicas". No necesita hacer nada especial con los LED: las resistencias de configuración actuales en el pin 7 se encargarán de eso. Tenga en cuenta que el IC probablemente necesitará un suministro de al menos 5V.
Este es el chip que inmediatamente me vino a la cabeza. Después de pensarlo bien, no funcionará. Esto es para la amplitud. Supongo que quieres más flexibilidad. Si solo hay tonos altos, solo desea que se iluminen las barras altas. Esto no puede hacer eso. Es una pantalla de amplitud de abajo hacia arriba (de izquierda a derecha). Incluso si usó uno para graves, medios y agudos, no transmitiría correctamente la respuesta de frecuencia si estuvieran de extremo a extremo. Si había muchos de ellos y estaban uno al lado del otro como un tablero igualador, entonces sí.
Lado a lado así: i.stack.imgur.com/wnnkq.jpg

Hay chips que hacen esto.

Para hacerlo discretamente, puede usar algunos comparadores para eso.

Una MCU simplificaría esto enormemente.

Como dije en la publicación, entiendo que una MCU haría que esto sea trivial, pero quiero aprender a crear un circuito como este. ¿A qué te refieres con comparadores? ¿Eso implicaría transistores actuando como un interruptor de alguna manera?
Necesitarías MUCHOS comparadores. Lo mejor es obtener un IC de controlador de LED lineal
La simplicidad de una MCU es el hardware, sería bastante complicado en cuanto al código. Una implementación de hardware ic es la más simple.
> ¿Cuál es la impedancia del puerto de entrada cuando el voltaje de entrada está ligeramente por encima de VDD? bastante simple: dannyelectronics.wordpress.com/2016/07/16/…

solo unos centavos: NO usaría un rectificador de onda completa para analizar la señal: medite sobre los comparadores y cómo puede aprovechar grandes ventajas de su modo de operación

segundo: si quieres hacerlo bien, tienes que definir las especificaciones. esto es importante. primero: elige un voltaje de suministro, luego elige formas de dividir este voltaje (es el máximo disponible en su circuito) en 6 partes (mencionó 6 LED por barra). Después de eso, reorganiza estos voltajes de CC para una escala logarítmica (no es necesario que sea completamente preciso; digamos que 6db por LED está bien o 3dB para una resolución más fina). Después de eso, puede usar estas referencias de CC y cambiar sus NPN.

Para ser honesto: construiría un proyecto de este tipo completamente a partir de comparadores. Es barato hoy en día. También es posible con circuitos discretos, pero es un montón de matemáticas, división de voltaje y locura... Elija algunos comparadores cuádruples con salida de 20 mA y debería poder controlar sus LED... son baratos como crackers... .

¿Puede entrar en un poco más de detalle sobre por qué no usaría un rectificador? si no rectificé la señal y la envié directamente a algún equivalente comparativo o discreto, ¿la frecuencia de la señal no haría que se encienda y apague muy rápido en lugar de mantenerse constante?
¿Conducir LED en una barra desde una salida de amplificador?
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