Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik VU Meter mit LM391x Reihe; Peak und Average kombiniert


von K. L. (kernelpanix)


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Guten Tag,

Ich möchte ein VU Meter bauen. Folgende Betrachtungen beziehen sich auf 
auf einen Kanal.

Da ich möglichst viele LEDs haben möchte (ca. 40) scheitere ich gerade 
an Grundlegenden Überlegungen bezüglich der Bauteilwahl und der 
Kaskadierung. Ich hätte da also ein paar Gedankenspiele und Fragen:

Möglichkeit 1 wäre es, von sagen wir von -25db bis +14db in 1db 
Schritten mit dem LM3914 zu gehen im Bar Mode. Ich brauche dazu also: 
Die VU Meter Vorbeschaltung (LM3916 Seite 17) und danach 4 kaskadierte 
LM3914? Wie man die jetzt allerdings richtig kaskadiert (nicht nur zwei, 
sondern auch mehrere) und wie man die "Skalierung" festsetzt (also wo 
die 0db sind) wird mir nicht ganz ersichtlich.

Möglichkeit 2 wäre es, den LM3196 zu verwenden. Im Datenblat ist auf 
Seite 22 schon eine interessante Kaskadierung beschrieben, die von 5db 
bis -6db in 1db Schritten recht hochauflösend ist, die Gesamtanzahl der 
LEDs ist hier jedoch nur 17 LEDs! Wenn es möglich ist höher zu 
kaskadieren, könnte man den LM3196 nach oben hin schön mit dem LM3194 um 
10db auf +13db erweitern. Nach unten hin ist es jedoch schwierig, da ab 
-1db eine ziemlich schnell fallende Kurve sich einstellet (nicht einmal 
in 3db Schritten).

Der Unterschied zwischen LM3194 und LM3195 ist ja, dass letzterer bei 
3db weiterschaltet und ersterer schon bei 1db. Der LM3196 ist dann 
jedoch ein ganz anderes Bauteil, das einfach einen "0db" Punkt besitzt? 
Ich stehe wirklich auf dem Schlauch. Am liebsten wäre mir wie gesagt 
einfach ein Gerät, dass mir von -25db bis 14db in 1db Schritten das 
Signal visualisiert (und evtl. erweiterbar / im Wertebereich 
verschiebbar wäre).


Eine andere Frage wäre folgende:
Durch die Vorbeschaltung kann man ja einfach einen Peak oder einen 
Averagemeter bauen. Ist es möglich, eine Reihe LEDs an zwei solcher 
Meter anzuschließen (einmal Average im Bar Mode und einmal Peak im Dot 
Mode)? Wenn dies zu keinen elektrischen Fehlern führt könnte man damit 
relativ einfach ein Dorrough-ähnliches Gerät bauen (Dorrough Meter 
kombinieren Average und Peak Meter, http://www.dorrough.com/index.html 
besuchen und Play drücken). Um zu verdeutlichen was ich meine habe ich 
eine Grafik angehängt.

von Erich (Gast)


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Hast schon das gefunden und gelesen?
Beitrag "VU-Meter Schaltung"

Gruss

von K. L. (kernelpanix)


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Guten Tag Erich,

Ich habe mir das eben durchgelesen, werde aber nicht so recht schlau 
daraus. Es geht in diesem Thread rein um die Ansteuerung einer 
Plasmaröhre und wie man die Anzeige logarithmisch gestaltet, oder? Das 
ist allerdings nicht das was ich suche. Oder habe ich doch etwas falsch 
verstanden?

Ich habe nochmal gesammelt was ich möchte (da der erste Post ein wenig 
unverständlich sein könnte):
- Wie kaskadiert man 4 LM3194 (mit allen 40 LEDs)?
und
- Wie bestimme ich bzw. stelle ich ein, wo auf der Anzeige meine 0db 
liegen?
Die Vorbeschaltung (Peak oder RMS; rise- und falltime) werden aus den 
Datenblättern schon gut ersichtlich.

Frage 2 bleibt gleich, ob man eine LED mit mehreren Treibern ansteuern 
kann. Hier sehe ich als einziges Problem, dass der Strom evtl. zu hoch 
werden könnte für die LED wenn beide ICs auf die gleiche LED 
durchsteuern. Außerdem sollten denke ich noch 2 Dioden eingeführt 
werden, dass die ICs gegenseitig entkoppelt sind.

Danke und Grüße

von K. L. (kernelpanix)


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So, ich glaube ich nähere mich ein wenig der Lösung auf die Frage

"- Wie bestimme ich bzw. stelle ich ein, wo auf der Anzeige meine 0db
liegen?"

Laut dieser Seite
    http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db-volt.htm
entsprechen 15V = 25,74dbu und 15V = 23,53dbV. Bei meiner Anwendung 
(hinter ein selbstgebautes Mischpult geschaltet, und zwar
    http://www.bozure.com/T1.aspx?PID=109 )
sollte der Betrag des Pegel zwischen 0V  und 15V liegen wenn mich nicht 
alles täuscht. Welche Einheit muss ich hier anwenden, dbu oder dbV?

Wenn ich also weiß wie viel Volt 0db entsprechen, muss ich die 
Kaskadierung nur noch so anpassen, dass der erste Komparator beim 
gewünschten db Schritt (-25db) in Volt reagiert, richtig?

Danke und Grüße

von Tom K. (ez81)


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Da die LM391x Open-Collector-Stromsenken als Ausgänge haben, sollten sie 
(unter Beachtung des Maximalstroms der LEDs) einfach parallel schaltbar 
sein.

Es wäre bauteilsparender, nur die Vorbeschaltung zwei mal (avg und peak) 
aufzubauen und deren Ausgänge abwechselnd auf die LM391x zu schalten und 
gleichzeitig die Anzeige zwischen bar (avg) und dot (peak) umzuschalten. 
Wie und ob das mit dem nötigen dot mode carry bei kaskadierten LM391x 
funktioniert, müsste man nochmal genau nachlesen.

von MaWin (Gast)


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> Ist es möglich, eine Reihe LEDs an zwei solcher Meter anzuschließen

Ja.
Du brauchst doppelt so viele ICs, also 8 für 40 LEDs.

> Der Unterschied zwischen LM3194 und LM3195 ist ja, dass letzterer bei
> 3db weiterschaltet und ersterer schon bei 1db. Der LM3196 ist dann
> jedoch ein ganz anderes Bauteil, das einfach einen "0db" Punkt besitzt?

Erstens heissen die anders,
LM3914 linear
LM3915 3db logarithmisch
LM3916 1db logarithmisch in den oberen, 3db in den uteren LEDs

40 LEDs ist eine blöde Anzahl.
Man kann 3 LM3915 so kaskadieren, daß 30 LEDs in 1dB Schritten 
angesteuert werden, dabei sind die LEDs abwechselnd

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCABC

von jedem der Chips angeordnet.

Alles in allem: Für 40 LEDs 8 ICs einzusetzen, ist aufwändig,

Ein uC kann das alles in einem Bauteil erledigen, die LEDs per Multiplex 
ansteuern, und dabei Peak und VU gemischt anzeigen.

von K. L. (kernelpanix)


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Guten Tag Tom und Mawin,

Das mit den Open Collector Ausgängen klingt logisch, sollte also kein 
Problem sein.

Die Kaskadierung von 3 LM3915 ist zwar möglich, allerdings weiß ich 
nicht
- wie genau das verschaltet wird
und
- warum dass dann nicht genauso mit 3 (oder eben 4!) LM3914 gehen 
sollte.


Ich werde aber auch mal einige Überlegungen anstellen wie ich das mit 
einem (vorhandenen) LPCxpresso oder Arduino realisieren kann.


Danke und Grüße

von K. L. (kernelpanix)


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Einige Überlegungen zum uC-VU Meter:

Um einen Dorrough ähnliches Gerät zu erhalten müsste man lediglich 3 
Vorbeschaltungen nehmen (RMS, Peak mit gleicher holdtime wie der RMS und 
einen Peak mit langer holdtime) und diese in 3 ADCs (extern oder intern) 
speisen, die sich ergebenden Werte mit einer Lookup Tabelle vergleichen 
und entsprechend die Ausgänge schalten. Richtig?

Wenn meine Überlegungen weiterhin richtig sind, brauche ich noch eine 
weitere vorstehende Schaltung, die das Signal entlogarithmiert? Möchte 
ich schließlich +14db darstellen ergeben sich ja schon 3,88V (dbu) bzw. 
5,01V (dbV). Mit einem 5V ADC könnte ich noch beide Standards 
darstellen, mit dem integrierten eines LPC1769 keine mehr.
Obwohl, so wie ich das gerade schreibe würde ein 5V ADC mit 
entsprechender Auflösung >= 10bit genau ausreichen, da der kleinst 
gewünschte Messwert 0,043V (dbu) bzw. 0,056V (dbV) entspricht.

Edit: Da die 14db 5,01Veff (also RMS) entsprechen, brauche ich doch eine 
Lösung/Skalierung will ich 14db Peak darstellen. Us (Peak Wert) beträgt 
nämlich schon 7,071V.

Danke und Grüße

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Ich möchte mich hier mit einer Frage anschliessen.
Ich besaß mal in den end 70ern einen Vorverstärker nach elektor, der 
hatte eine VU Baugruppe optinal onboard, sie war recht komplex mit 
4-fach OP aufgebaut.
Der Clou es war eine Leuchtbandanzeige mit Effektivwert und 
gleichzeitiger Peak Anzeige in Form einer Punktanzeige.
Also ein Strang LED, wo der Peak werte scheinbar vor dem Leuchtband 
schwebte.
Das sah einfach sehr sehr cool aus.
So eine Anzeige würde ich mir auch gerne wieder bauen. Jegliche Hinweise 
zu solch einer Schaltung oder evtl. sogar die Originale Elektor Ausgabe 
wären willkommen

von Rainer (Gast)


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Hallo Bernd,

ist ja nun schon eine Weile her, aber ...

Die Schaltung hieß Luminant und wurde im Heft
September 1978 veröffentlicht.
Ich habe sie mir damals auch gebaut.
Die Schaltung habe ich als PDF.

Viele Grüße

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Hallo Rainer, leider kann ich dich nicht erreichen, da du nicht 
angemeldet bist.

Ich bin immer noch interessiert an Luminant, in Heft
September 1978 veröffentlicht.
Bitte hinterlasse deine email oder eine andere Kontaktmöglichkeit, danke

von Harald W. (wilhelms)


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K. L. schrieb:

> - warum dass dann nicht genauso mit 3 (oder eben 4!) LM3914 gehen
> sollte.

Ich denke, irgendwann scheitert man dann an der mangelnden
Genauigkeit der ICs und deren Ansteuerschaltung.

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Habs nun gefunden, Luminant Halbleiterheft 7/8 1978 Schaltung Nr.54

von King-k (Gast)


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Hallo, falls hier noch jemand ließt - hab mir das fragliche Heft mit 
großer Mühe besorgen können, nur ist die Schaltung dort nicht zu finden!
Hat evtl jemand noch den schaltplan?

von Michael B. (laberkopp)


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King-k schrieb:
> hab mir das fragliche Heft mit großer Mühe besorgen können

Echt ? Selbst archive.org hat die Ausgabe. Und der Luminant ist drin.
Mit 3 x LM324, 2 x TL084, und 4 x CD40xx und 36 Transistoren. Also aus 
heutiger (und damaliger) Sicht völliger Overkill.
Mit weniger Bauteilen hat Elrad einen ganzen Spektrum-Analyzer 
hinbekommen.

von King-k (Gast)


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Danke, hab's eben auch gefunden - leider bin ich des niederländischen 
nicht mächtig...

Der Fehler ist recht simpel, die Schaltung ist in Heft #176 - der Juni 
Ausgabe des Jahres 1978 zu finden,  nicht wie oben beschrieben!

Aber schau mir das Teil von elrad gerne mal an. Danke!

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Der Aufwand, den die da treiben, ist ja schon erheblich. Bevor's mal 
heute, 40 Jahre spaeter, noch jemand einfach - aus nicht ideologischen 
Gruenden - so nachbauen will: derweilen geht's dank µControllern 
deutlich einfacher, mit viel weniger Bauteilen und Betriebsspannungen.

Gruss
WK

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