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Bargraph Com Comparador de Tensão (ART2058)

Uma forma simples e econômica de se obter um bargraph de 4 LEDs (ou mais) é utilizando um comparador de tensão. Com a facilidade dos passos de acionamento poderem ser programados externamente, o comparador usado como bargraph tem um excelente desempenho numa ampla faixa de tensões de alimentação.

Um bargraph ou indicador de barra móvel é um circuito que em função da intensidade de um sinal de áudio de entrada faz acender de um a 4 LEDs em seqüência.

Nos aparelhos de som estes indicadores fornecem um efeito visual interessante e o circuito que apresentamos neste artigo pode ser adaptado em aparelhos de uso doméstico como no carro.

Na versão básica ele aciona 4 LEDs e usa apenas um quádruplo comparador, mas com dois circuitos integrados, podemos acionar 8 LEDs.

O circuito é muito sensível e pode operar diretamente com sinal de áudio disponível na saída e de aparelhos de som de 50 mW a 100 W e até mais.

 

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 6 a 12 V

Consumo: 50 mA (max) com os 4 LEDs acesos , 10 mA em repouso

Numero de LEDs: 4

 

Um comparador de tensões possui duas entradas (uma inversora indicada por "-" e uma não inversora indicada por" + "e uma saída.

Fixando na entrada não inversora, por exemplo, uma tensão maior que a referência, a polaridade da saída vai depender do fato da tensão aplicada na entrada inversora ser maior ou menor que a referência.

Se a entrada for maior, a saída vai ao nível baixo, ou seja, apresenta O V e com isso o LED é polarizado no sentido direto acendendo.

Ligando os 4 comparadores a uma rede *de resistores em série para fornecer a referência de tensão, podemos obter um acionamento escalonado.

Assim, quando a tensão de entrada sobe, ela vai atingindo passo a passo as tensões de referência e em seqüência os comparadores de tensão (de baixo para cima) vão tendo suas saídas comutadas do nível alto para o nível baixo o que faz os LEDs acenderem.

Evidentemente, quanto maior for o valor desta tensão mais LEDs acenderão.

A sensibilidade do circuito é referência que pode ser ajustada em P1. Como vamos trabalhar com sinais de áudio no acionamento precisa mos de um circuito apropriado para seu processamento. Inicialmente temos um resistor Rx cujo valor depende da potência do amplificador usado conforme a tabela l.

Potência (W) Rx (Ohms)
0 a 5 100
5 a 25 470
25 a 50 1k
50 a 100 2,2 k

A alimentação pode ser retirada do próprio aparelho de som com o qual ele vai funcionar. Se a tensão for maior que 12 V na alimentação do aparelho de som, podemos empregar o circuito redutor simples mostrado na figura 1.

 

Figura 1 – Redutor para 12 ou 6 V
Figura 1 – Redutor para 12 ou 6 V

 

O integrado não precisa de radiador de calor dada a pequena corrente exigida, e um único deles pode alimentar dois bargraphs, sendo um para cada canal do aparelho de som se ele for estéreo.

Caso o leitor deseje, entretanto, pode ser usada a fonte de alimentação completa mostrada na figura 2.

 

Figura 2 – Fonte completa
Figura 2 – Fonte completa

 

Esta fonte também suporta dois bargraphs mesmo de 8 canais, conforme veremos.

Na figura 3 temos o diagrama completo do aparelho.

 

   Figura 3 – Diagrama completo do aparelho
Figura 3 – Diagrama completo do aparelho

 

Na figura 4 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

 

Figura 4 – Placa para a montagem
Figura 4 – Placa para a montagem

 

Para o circuito integrado sugerimos a utilização de um soquete DlL de 14 pinos.

Qualquer um dos três tipos de integrado da série pode ser usado, já que suas características diferem apenas quanto a faixa de temperatura de operação.

O diodo admite equivalentes como os 1N4002, 1N914, etc.

Se for usado no carro, será interessante usar um fusível de 500 mA ou 1 A na entrada se a alimentação for retirada da bateria

Neste caso, o fio de 0 V vai ao chassi.

Na prova, a entrada do aparelho é ligada aos fios que vão ao alto-falante observando-se que 0 V vai ao tio preto ou a saída de terra.

Ligando o aparelho de som a médio volume ajustamos P1 para obter o melhor desempenho.

Para um ajuste mais fácil podemos usar um valor para P1 que permite alterar o desempenho do sistema em função do volume de som.

Para mais canais, ou seja, com 8 LEDs e dois comparadores de tensão, as ligações devem ser feitas conforme mostra a figura 5.

 

 Figura 5 – Modificação para 8 LEDs
Figura 5 – Modificação para 8 LEDs

 

 

CI-1 - CA139, CA239 ou CA339 - circuito integrado - quatro comparadores de tensão.

LED1 a LED4 - LEDs comuns

 

Resistores: (1/8 W, 5%) a

R1 a R8 - 1 K ohms

Rx - ver texto

P1 -100 k ohms - trimpot ou potenciômetro

 

Diversos:

C1 - 1 a 10 uF - capacitor eletrolítico

D1 - 1N4148 - diodo - ver texto

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, soquete para o integrado, fios, solda, etc.

 

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