В различной аппаратуре широко применяются светодиодные шкальные индикаторы уровня, в которых от уровня измеряемого сигнала зависит высота светящегося столба. В этом индикаторе от уровня сигнала зависит высота тона звука. То есть, чем меньше уровень сигнала, тем ниже тон, и наоборот, чем больше сигнал, тем выше тон звука. Или может меняться громкость звука.


Применяться такие индикаторы могут в самых разных схемах. Например, настраивая передатчик, по тону звука (или громкости) можно определять уровень сигнала, или, в источнике питания, - степень приближения тока к критическому.

Принцип работы индикатора сигнала

На рисунке 1 дана схема индикатора, в котором с увеличением уровня сигнала возрастает тон звука. Причем, звучание начинается с момента достижения нижнего предела (первой ступени) компаратора микросхемы А1. Частоты звука, примерно, 200 Гц, 500 Гц, 800 Гц, 1000 Гц и 1500 Гц.

Схема состоит из микросхемы А1 -AN6884, предназначенной для индикации уровня на светодиодной шкале светящийся столб, и симметричного мультивибратора на логических инверторах D1.1 и D1.2.

Симметричная схема выбрана потому что, несмотря на большее количество деталей (два конденсатора и резистора), в отличие от несимметричной схемы, в которой резистор частото-задающей цепи включен между входом и выходом одного из инверторов, она дает возможность регулировать частоту при помощи транзисторных ключей, замыкающих на общий минус питания. Именно такие ключи и есть на выходах микросхемы AN6884 и с их помощью можно изменять эти сопротивления.

Каждое сопротивление мультивибратора составлено из пяти резисторов, включенных последовательно. В зависимости от уровня измеряемого сигнала большая или меньшая их часть шунтируется открывающимися выходными ключами микросхемы А1.

А диоды VD1-VD10 служат для развязки цепей первого и второго инверторов.

Назначение резистора R14 - создать небольшое смещение «вверх» входа элемента D1.2, чтобы в то время, когда закрыты все ключи микросхемы А1: на его входе был потенциал логический единицы, следовательно, на выходе D1.2 логический ноль и транзистор VT1 закрывался. На рисунке 2 показана схема сигнализатора, в котором от уровня входного сигнала зависит не частота, а громкость звучания.

Звуковой сигнализатор выполнен на не симметричном мультивибраторе D1.1-D1.2 и усилителе тока на VT3, в эмиттерной цепи которого включен микродинамик В1. Напряжение от минуса питания на В1 поступает через резисторы R5-R10, ограничивающие ток через его звуковую куатушку (а значит и громкость) и выходные ключи поликомпаратор-ной микросхемы А1.

Рис.2
При сигнале ниже нижнего порога индикации все ключи микросхемы закрыты и тока через В1 нет (он определяется только величиной утечки ключа микросхемы А1).

С увеличением уровня сигнала ключи начинают открываться и уменьшать суммарное сопротивление (R5+R6+R7+R8+R10), шунтируя часть из этих резисторов. Это приводит к увеличению тока через динамик, а значит, увеличению громкости звучания.

В схеме на рисунке 2 вместо мультивибратора можно использовать любой другой источник импульсов звуковой частоты, например, подать на ключ VT1 импульсы от интегрального музыкального синтезатора (типа УМС), тогда от величины измеряемого сигнала будет зависеть громкость музыкального фрагмента.