При конструировании звуковоспроизводящей аппаратуры часто сталкиваешься с проблемой индикации уровней выходных сигналов в каналах, индикацией уровня записи, точной настройки, и т.д. Удобнее всего сделать индикаторы на светодиодах, расположенных в линейку (кстати, такие индикаторы годятся и для использования в качестве шкалы настройки в тюнера с электронной настройкой, в этом случае они измеряют напряжение на варикапах).
Принципиальная схема наиболее простого индикатора на основе микросхемы-инвертора ТТЛ логики показана на рисунке 1. На вход поступает постоянное напряжение от нуля до пяти вольт, положительное. Для контроля переменного напряжения на входе нужно включить диодный детектор, такой как включают перед обычным стрелочным индикатором.
Учитывая, что чувствительность этого индикатора значительно ниже чем у стрелочного микроамперметра, перед детектором нужно включить усилитель на ОУ, или сделать усилитель постоянного напряжения на выходе детектора.
Индикатор содержит шесть светодиодов, каждый из которых включается при достижении входным напряжением определенного уровня, используется одна микросхема, содержащая шесть инверторов.
При отсутствии входного сигнала и до тех пор пока его уровень менее 0,14В напряжения на выходах всех инверторов находятся на уровне логической единицы. И светодиоды не горят. В процессе увеличения входного напряжения, сначала открывается первый инвертор, затем второй, и так далее. В результате столбик термометра растет (если линейку светодиодов расположить вертикально).
Недостаток устройства в довольно высокой погрешности измерения, вызванной неточностью уровней переключения инверторов ТТЛ. В результате очень большая нелинейность индикации.
В схеме используется микросхема К155ЛН1. Индикатор с большой точностью и линейностью получается при включении на входах элементов дополнительных транзисторов (рисунок 2). Получается так, что один из входов каждого из элементов 2И включен в коллекторную цепь одного из транзисторов, создающего начальный установочный уровень. В результате интервал входных напряжений, соответствующих диапазону от низкого до высокого логического уровня значительно уже.
Второй вход каждого из элементов соединяется с выходом следующего, в результате появление логического нуля на выходе одного из элементов вызывает фиксацию такого же уровня на всех предыдущих элементах.
В исходном состоянии, когда входное напряжение не достигает нижней границы индикации все транзисторы оказываются закрытыми. Естественно напряжения на их коллекторах держаться на уровне логической единицы. и такой же уровень устанавливается на выходах всех элементов. Светодиоды не горят.
При входном напряжении около 0,6В открывается транзистор VT1. Напряжение на его коллекторе понижается до уровня логического нуля, и на выходе первого элемента устанавливается тоже логический ноль, что приводит к зажиганию светодиода Н1.
Дальнейшее повышение уровня приводит к открыванию кремниевого диода VD1 и в работу вступает транзистор VT2, соответственно зажигается следующий светодиод, и так далее с ростом напряжения увеличивается и длина светящейся линейки светодиодов. В индикаторе использованы микросхемы К155ЛИ1.