Stereo Pegelanzeige mit dem LM3915

Einleitung

Vor Jahren habe ich eine schon mal Pegelanzeige mit dem LM3914 aufgebaut. Diese Pegelanzeige ist auch bekannt als VU-Meter oder Power Meter und ist im Endeffekt ein Voltmeter, welches die Eingangsspannung in 10 LEDs darstellt. Der Hauptunterschied zwischen diesem Projekt und dem alten ist der Chip und die Tatsache das ich diesmal PCBs bestellt habe.
Der LM3914 hat ein lineares Verhalten während der LM3915 ein logarithmisches Verhalten hat. Da das menschliche Gehör auch eine logarithmische Empfindlichkeit hat, ist die optische Wiedergabe der LEDs am LM3915 gleich zur gehörten Lautstärke.
Ich persönlich finde den Unterschied gering aber sichtbar/hörbar genug, zumindest im direkten Vergleich, das sich der logarithmische Aufbau lohnt.
Zudem habe ich versucht dieses Projekt als Bausatz aufzuziehen. Das PCB ist auch anpassungsfähig um andere Signalpegel darzustellen und die LEDs können auch beliebig gewählt werden.

Schaltplan

Der Schaltplan ist der simpelste aber anpassbare Aufbau des LM3915 (lokale Kopie) nach Datenblatt.
Im Schaltplan ist die Berechung zur Stromaufnahme einer LED dargestellt. R1 und R3 stellen den Strom und somit die Helligkeit der LEDs ein. Achtung, 10 LEDs mit je 19mA (R1, R3 = 680 Ohm) erzeugen sehr viel Hitze im Bar-Mode des LM3915. Da ist dann fast schon ein Kühlkörper notwendig.
In der Schaltplan Version 1 kann mit einem Jumper (JP1, JP2) zwischen Dot- und Bar-Mode umgeschaltet werden. Wenn ein Jumper gesteckt ist, ist der LM3915 im Bar-Mode. In der Version 2 ist dies durch einen 0 Ohm Widerstand als Lötbrücke ersetzt.

Schaltplan zum Vergrößern anklicken

Schaltplan Version 1

Download: Eagle-Dateien (v7.6)

Schaltplan Version 2

Download: Eagle-Dateien (v7.6)

Ein weiterer Unterschied zwischen Version 1 und Version 2 ist der Eingangswiderstand an der Signalquelle. Dieses Projekt ist Teil eines anderen Projekts (Universal Power-TDA2822 Verstärker). Bei meinem Aufbau ist der 100 kOhm Eingangswiderstand auf der Platine des Power-TDA2822 untergebracht. Nun zum Punkt warum der Eingangswiderstand hinzugekommen ist:
Auf der Power-TDA2822 Platine habe ich einen Vorverstärker welcher die Amplitude verstärkt um das Audio-Signal auf den Sensitivitätsbereich des LM3915 zu bringen. Durch den Single-Supply Aufbau des Vorverstärkers hat sich am Signaleingang des LM3915 quasi die Spannung "gestaut" und konnte nicht abfließen. Dies hat mit anderen Designfehlern dazu geführt, das an den LEDs eine konstante Anzeige zu sehen war. Über den Eingangswiderstand wird der Signaleingang definiert auf Masse gezogen und es "staut" sich keine Spannung am Signaleingang.

Wer diese Platine direkt an einem Verstärker anschließen will, finden auf Seite 21 des Datenblatt (lokale Kopie) die passende Beschaltung. Dies kann problemlos mit der hier vorgestellten Platine umgesetzt werden.
Warum ich auf der Power-TDA2822 Platine einen extra Verstärker aufgebaut habe? Das liegt vermutlich an der "Bridged" Bauweise des Verstärkers (Seite 5, Figure 3). Zumindest hat es bei einem kurzen Test nicht funktioniert.
Wenn der TDA2822 "normal" in Stereo (Seite 4, Figure 1) aufgebaut ist sollte der LM3915 wie folgender Schaltplan (Seite 21 aus dem Datenblatt) funktionieren.

Direktanschluss am Ausgang des Verstärkers

Leiterplatte

Hier zwei Fotos der voll bestückten Platine. R2 und R5 müssen nicht bestückt werden, da diese mit der Lötbrücke von R4 und R6 kurzgeschlossen werden (siehe rot eingekreist).
Im unteren Foto ist auf der rechten Seite am IC eine weitere rot eingekreiste Markierung. Diese Pins müssen mit der Lötbrücke ebenfalls kurzgeschlossen werden, da ich dies beim Layouten vergessen habe.

Bauteilliste

Achtung: Meine Bauteilauswahl ist meistens davon abhänig was ich noch an von anderen Projekte usw. übrig habe. Im Reichelt Warenkorb habe ich die Bauteile wie auch in der Version 1 des Schaltplan abgespeichert.
Eine Änderung ist der Wert für R1 und R3. Statt der 1,5 kOhm habe ich 820 Ohm für mehr Helligkeit der LEDs ausgewählt.
C1 und C2 (in Version 1 MKS2-50 3,3μ) habe ich in der Version 2 gegen Elkos (RAD FC 2,2/50) ausgetauscht. Kosten nur 9ct statt 54ct das Stück. Durch minimales verbiegen der Anschlussdräthe der Elkos können diese problemlos auch auf die Platine der Version 1 montiert werden.

28 Platinen der Version 1 habe ich noch und gebe sie gerne für 4 Euro (inkl. Versand) das Stück weiter.
Bei Interesse einfach eine E-Mail an info@david-th.de

Die Bauteilliste habe ich diesmal als öffentlichen Warenkorb beim Reichelt angelegt.
>> Reichelt Warenkorb <<

Fazit

Ich denke das Video oben sagt schon alles.
Der Aufbau ist simpel und es funktioniert. Bis auf die eine vergessene Leitung in dem Layouten gab es keine Probleme.
Durch verschiedene Bestückvarianten kann die Eingangsspannungssensivität nach Bedarf angepasst werden.
Bei den LEDs hat man auch freie Auswahl, muss gegebenenfalls die LEDs mit Anschlussleitungen befestigen. Aktuell ist es eher eine dezente Anzeige an dem Verstärker, aber mit helleren LEDs kann es deutlicher angezeigt werden. Auch ist denkbar die Signale eines mehrkanaligen Equalizers einzeln darzustellen und deshalb die LEDs getrennt von der Platine zu montieren.
Die oben genannte direkte Anschlussmöglichkeit direkt am Verstärkerausgang ist denke ich auch attraktiv für einfache Effektdarstellung.