Prosjekt: stereo VU-meter av simpleste sort.

[lceman™]

Da jeg nå kom hjem etter en god stund på hybelen, glemte jeg selvfølgelig å ta med meg hodetelefoner så jeg skulle ha levelig lyd fra den grusommme laptopen jeg bruker når jeg er hjemme. Dette førte til at jeg koblet opp den simple forsterkeren jeg bygde på grunnkurs elektro, og at jeg så langt har brukt mye tid på å sitte å stirre fascinert på VU-meterets "vandring". Dette er da bygd opp av seks opamper og tilsvarende mengde lysdioder.

 

Fyllt av nostalgog lengsel etter å leke litt med grunnleggende elektronikk igjen, har jeg nå fått for meg at jeg vil bygge et simpelt stereo VU-meter som jeg kan hekte på stereoutgangen på dataen jeg har på hybelen.

 

Det er bare et par detaljer som hadde vært kjekke å vite litt mer om i denne sammenhengen:

Hvor store signalspenninger kan jeg regne med at en gjennomsnittlig stereoutgang (den grønn kontakta) på en datamaskins lydkort leverer?

Vil dette ødelegge litt for lydkvaliteten?

 

Tanken er å bare bygge en liten modul med VU-meteret som kobles til utgangen, og som igjen har utgang videre til høyttalerene som vanligvis sitter tilkoblet.

 

Da var skjemaet tegnet.

Angående komponentvalg, vil jeg nok prøve å finne meg noen IC'er med 4 opamper, som drives på 5 eller 12V, og som buffer har jeg tenkt å anvende ULN2803A, som forsåvidt ble brukt i Hauk. Ettersom jeg med mitt valg av opamper vil få åtte til rådighet, så er det fare for at jeg utivder kretsen til åtte lysdioder.

 

Når det kommer til den lille detaljen at jeg skulle ha stereo, så duplikerer jeg bare kretsen.

Endret 10. oktober 2006 av Iceman™

[jonnor]

Linjespenning regnes som 0,775 volt over 600 ohms last dersom jeg ikke husker helt feil, ihvertfall nært. Det er nok det du bør ta utgangspunkt i for den siste gule lysdioden, og så kan du ha en eller to rød som er feks 6/12db over det igjen.

Lydkvaliteten vil du neppe merke forskjell på, men jeg ville brukt en OPAMP som spenningsfølger på inngangen.

 

Hvilken versjon av Proteus har du?

Jeg har nok skjema liggende til opampkoplingen, husker jeg laget det for en annen her på forum

 

EDIT: nevermind, løsningen du valgte er enklere og vil fungere tilfredstillende.

Men det er dog noen ting jeg vil påpeke:

1 - Du bør nok ha en logaritmisk oppbygning av spenningsgrensene, da dette vil gi ett bredere visingsspekter og se mer korrekt ut i forhold til det du hører.

2 - Du må passe på når du skal bruke single supply med hennsyn på jordingsreferanse og avkopling av inngangssignal.

 

De aller fleste OPAMPer vil ikke ha noe som helst problem med å senke eller drive en LED hver, så bufferet er kanskje litt unødvendig?

Dersom du vil følge noe vil jeg anbefale deg å titte på databladet for LM3915.

Endret 10. oktober 2006 av NorthWave

[lceman™]

Proteus 6.8, stikker vel innom Vargstad og godsnakker litt med Bevolden, så skal jeg vel få nyere versjoner om de kommer ut og jeg skulle føle for det

 

Angående buffer, så er jeg i better safe than sorry-humør når det kommer til slikt.

 

Ah, nå føler jeg meg herlig dum her:

Hvordan vil en logaritmisk oppbygging se ut/fungere?

Jeg vet jo at man anvender et logaritmisk potmeter til volumjustering framfor et lineært fordi det er sånn vi hører, men nøyaktig hva det betyr er en annen sak...

 

Jeg velger å anta at du bekymrer deg for at kortet blir liggende med et annet jordpotensiale enn det som er å finne i maskina, men jeg tror det skulle løses ganske enkelt ved å snylte litt på maskinens PSU som spenningskilde.

[jonnor]

Heldig du! Tror jeg må gjøre det samme med skolen der hvor jeg gikk snart. Kanskje jeg til og med får rotet meg til å lage noe en gang i nærmeste fremtid.

 

I ett linjært potmeter vil motstanden øke jevnt når du vrir om (se for deg en rett strek i et diagram). I et logaritmisk system vil steget mellom 0 og 1 gi en liten økning i motstand, mens steget mellom 5 og 6 feks vil gi en mye større økning i motstand. (se for deg en strek som blir brattere og brattere). På samme måte som i potmeteret vil du dermed trenge en forandring i motstandsverdiene som bestemmer grenseverdien for OPAMPene. Dette kan løses veldig enkelt, fordi e12 systemet er bygget opp på den måten!

 

Nei, det er nok ikke akkurat det jeg bekymrer meg for.

Du vet nok like godt som meg at lydsignaler er AC, og dermed svinger om ett jordpotensiale. Og for at det skal kunne gjøre det må du ha tilgjengelig både høyere og lavere spenning enn jordpotensialet. Dermed føler jeg at det er nærliggende å tro at den jordreferansen du har i din høytallerutgang ikke er samme som "systemjord".

Derfor må du ha en kondensator på inngangen for å blokkere for denne likestrømmen. Det kan være du klarer deg uten i dette konkrete tilfellet, men det er uansett god designskikk å inkludere, da du gjør meteret helt uavhengig av hvordan type innsignal du får.

 

EDIT: http://www.sfu.ca/sonic-studio/handbook/Graphics/Linear.gif

Endret 10. oktober 2006 av NorthWave

[lceman™]

Og alt ble meget klarere med en gang.

 

Når det gjelder avkoblingskondis, så er det så elementært at jeg ikke gidder å slenge det med på skjemaer når det ikke er i skolesammenheng.

[jonnor]

Bra! Man vet jo aldri

Når det gjaldt det jeg sa om e12 så er det kanskje ikke den beste løsningen, da du vil måtte ha 12 opamper for å dekke en decade, noe som gjør at du vil få mindre enn 10db måleområde. Klarer ikke få meg selv til å huske mattematikken bak dette akkurat nå, så jeg må nesten anbefale deg å bruke LM3915 som veileder akkurat når det gjelder motstandsverdiene (http://www.elfa.se/pdf/73/731/07313125.pdf) side 5.

[space17]

Hvis du ønsker å gjøre det billig/enkelt er nok LM3915 nevnt tidligere det beste alternativet...

men det er selvfølgelig moro å bygge dette selv også. Bufferen er absolutt ikke nødvendig. Motstand R8 bør vel også flyttes slik at alle diodene har en hver (sett de der bufferene står nå), hvis ikke vil diodene lyse svakere jo fler som lyser.

 

Ble litt inspirert av beregning av motstandsserie med logaritmisk oppbygging så jeg har laget et exceldokument for beregning av disse. Der kan man sette inn hvor mange step man ønsker, dB pr. step og total motstand.

 

EXCELDOKUMENT

 

space

[lceman™]

Ah, glemmer alltid å tenke over det med styrken på lysdiodene, takk.

 

Og med den lille filen sparte du meg for en haug med beregninger, tusen hjertelig takk.

 

En ting jeg kom på nå i farten:

Jeg har hørt at om man hekter på kondiser på utgangene, vil man få en litt stilig etterhengende effekt på lysdiodene, men hvor stor kapasistans snakker vi da om?

[ragstian]

Hei.

 

Er vel ikke lurt å legge en kondensator på utgangen av op-ampen for å lage "peak-hold". Op-ampen må levere masse strøm for å lade kondensatoren.

 

En mere genial løsning er å bruke en op-amp på inngangen som tar seg av "peak-hold". For noen ideer se her: http://www.tekniikka.oamk.fi/~archy/vu-meter/index.html Her finner do også et mere avansert regneark for beregning av motstandsverdier til spenningsdeleren.

 

En enklere løsning er å bruke LM3916, da slipper du å finne spesielle motstander for å lage spenningsdeler.

 

For data-ark på LM3916 se her: http://www.national.com/pf/LM/LM3916.html

 

Good Luck

[space17]

Henger meg på ragstian. Kondensatoren bør du ikke koble rett på opampen. Hvis du kobler på en diode, en strømbegrensende motstand og en trasistor vil du kunne oppnå noe av det du tenker på:

 

Ved å endre verdien av C2 i figuren, endrer du brattheten på strømmen til den grønne dioden. Den blå kurven/lysdioden viser hvordan strømmen blir når man kobler den direkte på utgangen av opampen.

 

Som du ser av den grønne strømkurven, vil lyset fade ut og ikke slå seg brått av.

 

 

space