Haz una pregunta
  Foros de Electrónica » Sistemas de Audio » Audio: Pequeña señal
Foros Registrarse ¿Olvidaste tu contraseña?

Temas similares

23/12/2008 #1

Avatar de Dr. Zoidberg

Vumetro de leds con peak-hold
Buenas!
Estaba viendo fotos algunos equipos de cuando era joven (allá por los 80's) y apareció un deck Pioneer con vúmetro fluorescente (que un amigo tenía uno) con retención de picos. En realidad es un vúmetro común como los que hacemos con los LM391X pero con la característica de no solo indican el nivel medio de la señal sino que también indicn los picos de la señal y cada pico maximo que encuentra queda un solo led encendido por sobre la clasica barra de leds y este que queda encendido va bajando lentamente hasta que otro pico lo empuja a la nueva posición. Es una cosa rara pero que parece un vumetro en modo barra para la señal normal y uno en modo punto para los picos, pero los dos sobre la misma secuencia de LEDs. No se me ocurre una forma mejor de explicarlo, así que ahí va un dibujito...

Bueno, la pregunta es: Tiene alguien un circuito de un vúmetro de este tipo que funcione? Por que me pasé buscando en el foro y en San Google y lo único que encontré es un modelo comercial con PIC y un par de ideas no muy novedosas para hacerlo, pero necesito un circuito que funcione antes de que me ponga a diseñar uno yo mismo. Yo tengo muy claro como hacerlo y seguro que funciona pero estoy un poco vago como para sentarme a diseñar esquemas y probar en la protoboard. Si alguien tiene un circuito que pinte util se lo voy a agradecer, por que no encontré nada de nada que sirva, pero si no...no hay problema...tendré que sentarme nomás.

Saludos!


-----------------------------------------
[Mensaje combinado para ordenar el tema]
-----------------------------------------


Bueno, como quedamos luego de la pregunta inicial, me tocó ponerme a desarrollar un vúmetro con peak-hold stereo ya que nadie tiene un circuito que sirva en toda la web, y el que lo tiene, te lo quiere cobrar caro o lo hace con un PIC y es un lío, o sencillamente...me cansé de buscar y preguntar. Como no lo encontré...acá va el diseño.

Pero antes de empezar pongamos las cosas en claro:
1- Esto lo hago por que me siempre me interesó tener un vúmetro de estos y NUNCA digo NUNCA conseguí un circuito que no fuera con un CI especial (tipo LB1412 que ya no existe y que es inferior a este en prestaciones).
2- Lo pongo acá en el foro para que todos los que deseen tener uno lo puedan hacer y cambiarle las cosas que deseen, y no se vuelvan locos buscando información por ahí hasta que se den cuenta de que no existe.
3- El copyright de este diseño es mío, y como dueño del mismo, autorizo a todos a usarlo del modo que quieran, ya sea comercial o privado, en unidades individuales o en producción en serie. Es decir...hagan los que les plazca con el/los esquemas, pero tienen prohibido decir que lo inventaron ustedes y ...hay que darle crédito al que usó la cabeza, eh?...o sea yo.
4- Puedo contestar preguntas sobre el diseño que les presento, pero solo en el foro, no por mail o MP, ta claro?
5- Si alguno quiere modificar algo, es dueño de hacerlo y puedo ayudarlo, pero no me comprometo a intercambiar una gran cantidad de mensajes para esto.
6- Tal como está hecho el diseño, para lo que yo lo quiero...funciona, así que no pregunten cosas relacionadas con la aplicación de este esquema al cultivo de perlas y la ganas de volar...por que no sé. En su lugar, estudien el diseño (que es muy simple) y usen la cabeza, ya que no está puesta para que el cuello no termine en punta, sino para pensar.
7- Cualquier modificación y/o mejora que hagan tienen la obligación de compartirla (al mas puro estilo GNU), ta claro? Si no lo hacen, es robo. Punto.
8- Las modificaciones que pueden ser necesarias en este diseño, aunque son simples (leer el proximo post) no estan recomendadas para principiantes ni para quienes no se lleven bien con las matemáticas. Como se imaginarán, la electrónica es una ciencia exacta y está regida por las matemáticas, y aunque a muchos esto no les guste...es así. Entonces, para calcular las cosas que hay que modificar hay que saber la Ley de Ohm, las Leyes de Kirchoff y la solución de sistemas de ecuaciones lineales....ta claro? Los que son estudiantes de electrónica, tendrán una buena posibilidad de aplicar lo que han visto en la Escuela o Universidad. Los otros, tendrán que usar un libro o un profesor...

Primera Parte (02/02/2009)

Ya que la idea era hacer un vúmetro con retención de picos (peak-hold), tal como está el dibujito en el primer post, es claro que tendremos que usar un chip tipo LM3916 y conmutar su operación al modo barra y al modo punto alternativamente, en una secuencia suficientemente rápida como para que el ojo no distinga esta separación de funciones. Pero no solo esto hay que tener en cuenta, sino que las señales de VU y de peak tienen diferentes anchos de banda, por lo que hay que elegir esta frecuencia de conmutación como si se tratara de una frecuencia de muestreo, esto es...aplicando el Teorema de Shanon. La mas exigente es la señal que monitorea los picos (peak) que según las normas DIN, tienen un corte de -3dB en 95 Hz, pero con un filtro de primer orden, así que de los 190 Hz que nos dice don Shanon, vamos a elegir 500 Hz como frecuencia de muestreo (aqui no hay problemas con el aliasing por que no vamos a reconstruir nada, pero mejor hacerlo bien para asegurarnos de no perder algun pico importante).

También se me ocurrió que si ya que voy a conmutar un LM3916 entre modo barra y punto para la lectura de VU y peak, podría complicar ligeramente el circuito y usar un único LM3916 para los dos canales, así que también nos va a salir bastante barato, por que solo lleva un LED Driver, dos chips adicionales mmmuuyyyy económicos, y tres transistores.

El esquema es el de la primera figura que les adjunto, y está escaneado por que no tengo ganas de pasarlo por el CAD para hacer esquemáticos. Eso viene para mas luego.

Si miran el esquema, van a ver que no puede ser mas simple y económico: un CD4060 se encarga de generar la señal de reloj para el muestreo (no le den bola al valor de C3, R3 y R4 que luego los vamos a cambiar) y la decodificación necesaria para excitar las entradas de selección de un doble multiplexor analógico de cuatro canales, como el CD4052. Este chip tiene dos funciones:
1- Seleccionar la entrada de la señal VU o Peak de cada canal.
2- Seleccionar cuando el LED driver opera en modo barra (VU) o modo punto (peak)

Además de esto, la misma señal decodificada que excita la selección del multiplexor es enviada a unos transistores que se encargan de activar el display de LEDs del canal correspondiente. Enb la segunda imagen que les adjunto está explicado el proceso de cálculo de las resistencias de polarización de los transistores para que sean capaces de excitar a los LEDs sin problemas. Los calculos están hechos con valores muy extremos, así que cuando vean la foto del protoboard se van a dar cuenta que no coinciden un par de resistencias (son de 3K9 en lugar de 1K5), pero todo está OK. Las resistencias de 1K en el esquema de cálculo fueron cambiadas por 10K, ya que solo sirven para segurar el corte del transistor PNP, pero la corriente que circula por ellas está dada por la tensión Vbe de los mismos, así que las podemos agrandar sin problemas.

Segunda Parte (04/02/2009)

Ahora vamos a conversar un poco de como trabaja la sección de acondicionamiento de la señal de entrada. El LM3916 y sus hermanos solo trabajan con la "parte positiva" de la señal de entrada, aunque admite una señal alterna con componente negativa, pero descarta esta parte y solo usa la tensión de entrada que es > 0. Hasta acá...todo bien, el problema es que antes de la entrada al LM3916 tengo un multiplexor analógico, que para simplificar los requertimientos de alimentación, estamos alimentado con tensión de simple polaridad, así que no admite a su entrada ninguna señal negativa (en realidad si la admite, pero se van a activar los diodos de enclavamiento para protección, así que voy a tener que agregar resistencias limitadoras y estos son mas componentes para colocar). Para zafar de este problemita, vamos a colocar delante del multiplexor una etapa de rectificación sin umbral, de media onda, de manera de tener solo la mitad positiva de la señal de entrada, sin el error producido por la tensión de la barrera de potencial de la juntura PN de los diodos. A continuación de ella, vamos a colocar una etapa detectora y retenedora de picos, también sin umbral, por si algun día queremos analizar señales muy pequeñas.

Procesando un poco la señal de la primera etapa, tendremos disponible la medición VU, y de la señal de la segunda etapa, tendremos disponible la medición de picos (con retención incluida). Todavía estoy trabajando para ajustar un poco la señal de la primera etapa a las espcificaciones VU de la DIN, pero no se si es realmente necesario. Si observan la imagen adjunta (el cuarto adjunto), van a ver que son necesarios dos amplificador operacionales por cada canal, así que para ahorrar un poco vamos a tratar de usar un A.O. cuádruple con alta slew-rate (que es un requerimiento de los circuitos con diodos en la realimentación, tales como ambas etapas requieren). Para ahorrar algunos pesos, nos vamos a decantar por el TL074, que vale algo de $1.5 (en argentina), lo que es una ganga y tiene 13 V/us de slew-rate, pero pueden usar también el TL084 o alguno parecido (el nivel de ruido no es importante en esta aplicación, pero como siempre compro de la serie TL07x...pues uso ese), pero que tenga una gran slew-rate, estan advertidos.

El unico problema que nace acá es que este A.O. requiere alimentación simétrica, pero no es tan grave, ya que la mayoría de los pre y consolas serias usan fuente partida, y si no...bueno, podemos usar un ICL7660 para generar la alimentación negativa que falta (o un 555 y dos diodos schottky y también anda). Acá ustedes son libres y pueden hacer lo que se les ocurra, pero DEBE TENER ALIMENTACION SIMETRICA, ta claro?

Si fuera necesario ajustar la amplificación de la tensión entrada, cosa que es probable, solo hay que modificar la resistencia que aparece como R2 en el esquema, sabiendo que la ganancia (en valor absoluto) es G=R2 / R1. Luego vamos a volver sobre esto...así que no se desesperen.

Para los que lo deseen, les paso un video del vumetro funcionando con las etapas de acondicionamieto operativas, aunque solo hay un conjunto completo y ambos canales están conectados a las mismas señales.


Tercera Parte (05/02/2009)

Luego de llevar mas de tres días pensando y analizando como ajustar la respuesta de este aparatejo para que indique VU y peak según las normas DIN, llegué a los siguientes resultados:

1- Los circuito que VU y Peak que propone National en la datasheet de los LED drivers andan que es una belleza, pero resulta que las constantes de tiempo de cada tipo de procesamiento son bastante diferentes, así que aparece el problema (estético, no electrónico) que las indicaciones de picos y VU se mueven sin mucha relación entre ellas y siempre la de pico adelanta a la de VU, cosa que es lógica, pero se vé horrible en funcionamiento. No solo eso, sino que el tiempo de decaimiento de los picos es breve, con lo cual, como estos se muestran en modo punto, se ve como un vumetro normal pero en modo punto...es decir...feo.
2- Aún cuando se puede hacer una mezcla de estos circuitos y algunas ideas que yo tengo, aparece un problema serio, que es que se duplican (sip, x2) la cantidad de operacionales y componentes pasivos respecto a la propuesta que yo les hice ayer. Esto complica seriamente el diseño del PCB e impide cambiar la ganancia variando una sola resistencia como en mi propuesta (pero los rectificadores de ellos son de onda completa, eh?), lo que exige agregar otro par de A.O. para el control de la ganancia de la etapa. Esto me decidió por abandonar la idea de juntar ambos diseños.

Con estos antecedentes, y bastante embolado, me dije: y que corno hacen en los vúmetros comunes que todos usamos? Así que busqué algunos esquemas con los LM391x y repasé el que yo suelo usar con el LB1403 y el ejemplo de la hoja de datos del LB1412, y ...Oh sorpresa! todos usan un circuito paralelo RC (que son los pares C2-R3 y C3-R4 que ustedes pueden ver en el cuarto adjunto) como filtro de la señal de entrada rectificada. Bueno...en realidad no es un filtro en el sentido de que evita que pase un rango de frecuencias, sino que es un filtro de suavizado entre crestas de la señal de entrada, parecido a lo que hacen los capacitores de una fuente de alimentación, estando la resistencia paralelo con la misión de descargar los capacitores cuando ninguna señal puede hacerlo (si analizan el funcionamiento de los diodos del rectificador y del detector de picos se van a dar cuenta de lo que pasa). Bueno, jugando un poco con los valores de R2 y C3 llegué a que el valor de la mejor constante de tiempo para el rectificador era de 0.22 segundos, lo que me permitía seguir los picos con buena velocidad (aunque con atenuación mayor que el estandar de picos de la DIN, así que vamos a tener que amplificar un poco...como 3dB) así que lo dejé ahí. Por supuesto que no descubrí América, por que luego de dos horas con el Simetrix y otros cuarenta minutos con el protoboard llegué al mismo valor que tienen muchos circuitos de vúmetros que andan por ahí...ahhhh! no es lindo redescubrir lo que otros ya vieron hace 20 años? (que bolud... grande)

Luego vino la misma historia con el par C3-R4, pero acá ya era mas simple por que este solo requiere mantener el pico un breve instante y que luego vaya decayendo mas lentamente, así que probamos con una constante de tiempo de 1 segundo y luego con 2 segundos, y como con 1 segundo queda bonito, ahí lo dejamos. Acá hay mucho que contar por que la variación de tiempo de este par (ni del otro) no es lineal con los valores de R y C por que la corriente de carga está limitada por la capacidad del operacional y la resistenacia de desacople, pero esto es para quienes quieran saberlo, y me lo preguntan por MP y les paso el archivo de Simetrix para que lo simulen ustedes.

En resumen, los valores de estos pares "alisadores" son: C2=220 nF, R3= 1 M, C3=1 uF y R4 = 1 M.
Se puede elegir cualquier otro par de valores, tal que multiplicados den el producto C2xR3 y C3xR4, pero elegí esos para minimizar la variedad de valores de los componentes a comprar.

En el video que subí, pueden ver el efecto de esos valores, pero la presentación del efecto en el display es muy dependiente del tipo de música que se analice (cosa que también es obvia). En el video, si bien se aprecia en algunas partes, en otras los picos no se despegan de la indicación de barra. Para que sepan, lo que muestarn los displays es una canción de Diego Torres que estaban poniendo en la radio con la que probé para grabarlo. Esta mañana enganché otra radio diferente y con "Another one bites the dust", de Queen, el efecto es impresionante, igual que con "I'm too sexy", pero con una de Rick Astley que no me acuerdo como se llamaba, se vé casi como un vúmetro común. En fin..voy a probar con Scorpions y Extreme a ver que onda (sep...soy de los 80's y?).

Cuarta Parte (06/02/2009)

Habiendo ya decidido y probado el esquema final del vumetro estereo con peak-hold, les adjunto es esquema casi completo (solo faltan un par de capacitores, ajustar la tensión de referencia y la ganancia de la primer etapay reordenar la numeración de las resistencias). Les paso este esquema en un PDF para que puedan imprimirlo y analizarlo a su antojo. Esta vez viene hecho en un CAD (ya era hora...), pero está hecho con PROTEL 98 que es lo unico que tengo instalado en casa, así que no pidan cosas raras ni exportaciones a otros formatos por que es la primera vez que lo uso para hacer esquemáticos (ORCAD...como te amo...). Bueno, está en el ultimo adjunto de este post. Y de ahora en mas, vamos a seguir en el proximo post por que acá ya no se puede agregar mas nada

Saludos!
01/02/2009 #2

Avatar de Dr. Zoidberg

Quinta parte (11/02/2009)

En esta ultima parte sobre el diseño de un vúmetro stereo con peak-hold vamos a analizar como configurar la tensión de referencia del led-driver, como ajustar la ganancia de los rectificadores de señal y como ajustar la atenuación de entrada. Bueno, como dijo Jack El Destripador...vamos por partes.

Referencia de los LM391x.
La serie LM391x posee en forma interna una fuente de alimentación de referencia, cuya función es alimentar a la red de divisores de tensión que fijan la referencias de encendido de cada LED. Ajustar esta tensión de referencia es muy fácil, por que esta "fuente" opera igual que un LM317 (pero con muchisima menos corriente de salida, por si a alguno se le ocurre alguna idea rara). Esto es, hay que poner un divisor de tensión (dos resistencias) externo para ajustar el nivel de la tensión de salida de la referencia y conectar esta salida al divisor interno de tensión, que es flotante (para mas información, lean la datasheet de los LM391x). Si nos referimos al esquema en el PDF con el circuito de este vumetro, la tensión de salida vale:

Vref = 1.25 (1+R2/R1)

Fácil, eh? Si conozco a que valor ajustar Vref y elijo el valor de una resistencia, puedo obtener el valor de la otra. Matemática básica.
El problema aparece cuando nos enteramos que la suma de la corriente que circula por este divisor de tensión, mas la corriente que circula por el divisor interno (estan en paralelo), multiplicada por 10, nos determina la corriente que circula por cada LED, así que no podemos elegir cualquier valor de las resistencias por que los LED, o van a encender muy poco o van a brillar demasiado y nos podemos comer el LM391x, así que hay que usar un poco mas de matemática para saber cuanto valen estas resistencias (para los que le interese, es un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, lo que demuestra que la matematica de la escuela no es algo inutil). Bueno, veamos como queda la cosa:

Ec. 1) Vref=1.25 (1 + R1/R2)
Ec. 2) Iled = 10 ( [Vref / (R1+R2)] + Vref/10K )

Esto que parece un lío es fácil: Vref es la tensión de referencia que vamos a elegir, Iled es la corriente por cada LED, que también la vamos a elegir para que brillen bonito y 10K es la resistencia típica del divisor de tensión interno. Bueno, como es facil los dejo a ustedes despejar las ecuaciones que dan los valores de R1 y R2 y elijamos los valores de Vref e Iled.

En mis pruebas, elegí el valor de Vref igual a 2 voltios y la corriente Iled la elegí de 15 miliamperes. Esto lo hice por lo siguiente:

1) Iled elegí 15 mA por que los LED se encienden multiplexados en el tiempo y cada LED solo está encendido durante 500 microsegundos cada 1.5 milisegundos, así que hay que hacerlos brillar bastante y 15 mA es una buena medida. Se puede poner mas pero, segun mis ensayos, no es necesario. Todo dependerá de los LEDs que usen.
2) La Vref la elegí de 2 V, por que este tipo de vúmetros normalmente se usa en salidas de nivel de línea, que en forma mas o menos estandar vale, al maximo, algo de 0.707 Volts (1 volt de pico). Como este valor es inferior al mínimo de la referencia, elegí poner el doble...por que soy macho y voy a tener que amplificar por 2 la señal de entrada. SI ustedes quieren, pueden poner menos o mas, es su decisión.

Aclaración: También elegí 2 volts por que quería ver que tanto ruido introducía la lógica digital en la señal de entrada a procesar. Como el rango del LM3916 es de 23 dB, eso significa que el primer LED enciende con una señal de entrada 14 veces menor que la referencia aplicada, que en este caso es algo de 140 milivolts. Como no hubo problema, lo dejé ahí.

Estos valores pueden modificarlos a su antojo, teniendo en cuenta las limitaciones propias del chip, así que tendrán que leer la hoja de datos...OK?

Ganancia del rectificador sin umbral y ajuste de atenuación de entrada.
Ya se habran dado cuenta que la amplificación de la señal de entrada está a cargo del rectificador de media onda sin umbral, para no andar gastando en chips extras. El valor de cuanto amplificar depende, segun lo que vimos antes, del valor esperado de la tensión de entrada y del valor de la tensión de referencia. Si vamos a colocar este vúmetro en un pre o una consola, con los valores del diagrama está mas o menos bien, pero tendremos que cambiar los valores de las resistencias R11 y R17 a 220K, lo que nos da una ganancia de 2.2 (se nos pasa un poco pero no importa). Luego, con los potenciómetros de ajuste de la señal de entrada vamos a regular el encendido del septimo LED (0dB) metiendo una señal senoidal de 1 volt de pico (recuerden que el rectificador tiene acoplamiento en alterna, así que no vale meter corriente contínua, ta claro?)

Si se fijan otra vez en el esquema, van a ver las resistencias R22 y R23 que no tienen valor (dice XX, pero no es porno). Esas resistencias sirven para atenuar la señal de entrada en mayor medida que lo que permite el potenciómetro, y así darle a este un mayor rango para el ajuste. Estas resistencias se DEBEN usar cuando intenten aplicar este vúmetro a un amplificador de audio, ya que producen una señal de salida de muchos voltios y es preciso atenuarla para que entre al vúmetro con la amplitud adecuada. En este caso (el de usarlo a la salida de un amplificador) no hace falta amplificar la señal de entrada, por que ya viene "grande", y entonces pueden conservar los valores de R11 y R17 en 100K, tal como dice el esquema.
Las resistencias R22 y R23 se calculan como cualquier divisor de tensión y ustedes necesitan conocer cual es la tensión maxima a aplicar al divisor (normalmente es la de alimentación del amplificador menos un par de voltios), entonces calculan el divisor para tener una tensión un poco mayor (500 mV, por ejemplo) a la referencia elegida (2 V en este caso) entre los extremos de los potenciómetros P1 y P2. Para ajustar el vumetro con un amplificador, hay que meterle al amplificador una señal senoidal de amplitud tal que permita la maxima excitación del amplificador SIN RECORTE (y con carga en lo posible). En esta situación se ajustan P1 y P2 de forma tal que encienda el LED de 0dB...y ya está.

IMPORTANTE:
Es del todo probable que si amplifican la señal de entrada (para un pre o consola) no se vea tan bonito el efecto de peak-hold. Esto se debe a que se "separan" la barra y el punto debido a la amplificación agregada. Esta separación no es una perdida de presición ni nada por el estilo, sino que se produce por que el ajuste del promedio a la salida del rectificador es muy rápida y se apaga antes de que la vean. La unica solución para esto es aumentar el valor de C2 y C5 hasta que lo vean bonito. No van a perder velocidad de respuesta, pero pueden afectar la etapa de detección de picos si se les pasa la mano. Hasta donde yo he probado, con 470nF a 680nF puede andar adecuadamente bien, pero no se pasen mucho de esto por que si no, la barra se va a desvanecer muy lentamente.

Bueno...esto es todo, y acá se termina con este diseño. El Sr. MFK08 va a ser quien diseñe el PCB (cuando tenga tiempo) y el Sr. Trinquete también se ha ofrecido, así que por ahora, el diseño del PCB está en manos de ellos y tendremos esperar un poco para tener la versión definitiva. Y para cerrar, vamos a poner unas conclusiones de este trabajo y algunas recomendaciones para quienes quieran desarrollar su propio PCB.
Conclusiones.
Bueno, se habrán dado cuenta que no era tan dificil ni tan costoso hacer un vumetro con peak-hold para dos canales. Así como está hecho, sale mas económico que hacerlo con dos LB1412, asumiendo que los consigan, y opera en modo peak-hold sobre todo el rango del display y no solo sobre los ultimos 3 o 4 leds.
En el diseño he usado el LM3916 por que es la versión idónea para hacer un vúmetro (tiene la escala semilogarítmica de un vumetro real), pero también pueden usar un LM3915 si lo que quieren es mostrar potencia de un amplificador, pero tengan en cuenta que este chip tiene un rango de 30dB (32 veces), así que es probable que tengan que aumentar el valor de la tensión de referencia si les aparecen ruidos molestos que afecten el display. Lo que si les digo ES QUE NO USEN EL LM3914. Ese chip no es para esta función, ya que es lineal y es completamente inutil gastar en el por que "hace algo parecido a un vumetro", está claro?
Si alguien estudia el circuito, se va a dar cuenta que con algunas pequeñas modificaciones es posible tener un vumetro normal de 4 canales (o solo 3, si quieren) por lo que les sirve para monitorear el volumen de un sistema 2.1 (pero sin peak-hold). También puede usarse como vumetro normal (sin peak-hold) estereo para dos canales y con un solo chip LM391x. En fin...hay muchas otras posibilidades a partir de este circuito base, pero eso se los dejo a ustedes.

Diseño del PCB.
Para hacer el PCB de este diseño hay algunos detalles a considerar:
1- Hay dos tipos de GND. Una con triangulito y otra con rayitas. La primera es para la "masa analógica" y la segunda es la "masa digital y de potencia". Hay que llevarlas por separado y unirlas solo en el punto donde la masa ingresa al PCB.
2- Hay dos tensiones positivas: VCC y VLED. VCC alimenta a las etapas digitales y analógicas, mientras que VLED alimenta a los displays. Yo les recomiendo llevarlas por separado y preveer un puente un alguna parte para los que quieran puentearlas, o bien dejarlas separadas y que el que quiera las conecte juntas puenteando las conexiones del PCB. Hay que recordar que VLED está conmutando hasta 200 mA por cada display....
3- VEE es la tensión negativa de la fuente. Había pensado en poner ur ICL7660 para los que no tengan fuente negativa disponible, pero elegí no hacerlo. Si alguien la necesita, que la ponga en otra parte y tire un cable.
4- Para las conexiones al exterior (entradas y alimentaciones), yo normalmente uso los pines torneados para PCB, donde puedo soldar cables o poner un conector. Les recomiendo que usen los mismos para esas señales, por que las borneras suelen ocupar mucho espacio.
5- Habría que analizar seriamente la posibilidad de que los displays sean externos a este PCB, de esta forma cada uno puede poner los LEDs que le venga en gana, ya sean leds individuales, en bar-graph o en unos arreglitos tipo vúmetro que he visto por ahí que son muy bonitos. Si hacen esto, tienen que dejar disponibles la 10 salidas del LM391x, los dos colectores de los BC327 y un terminal de masa de potencia. Con eso es suficiente para conectar cualquier tipo de display que quieran.

Saludos a todos y gracias por leer este largo post!
01/02/2009 #3

Avatar de Dr. Zoidberg

He movido este mensaje a uno nuevo por que estaba medio sepultado en una respuesta que nada que ver, y si hay alguien que siga este diseño y no entienda el tema de las alimentaciones y los LEDs, tal vez le sea util.

1- Tensiones de alimentación:
Como habrán visto, el conector de alimentación tiene 4 contactos: Vcc, Vee, GND, Vcn, así que expliquemos cada una:

I) Vcc es la tensión de alimentación positiva de todo los componentes analógicos y digitales. Es una tensión de corriente contínua, debe estar regulada, y su valor puede variar entre 6V y 15V sin ningún problema. El consumo de esta rama es del orden de los 30 mA.

II) Vee es la tensión de alimentación negativa, y solo es usada por el rectificador y el retenedor de picos de ambos canales. Tiene exactamente las mismas características que la tensión Vcc pero el consumo sobre esta rama es un poco menor. La regulación de esta tensión es optativa, pero ya que todos los preamplificador o amplificador actuales usan fuente de doble polaridad, es casi seguro que tendrán una fuente regulada negativa a mano. Si no la tuvieran, pueden generarla a partir de la fuente positiva con un inversor de capacitancias conmutadas, tipo ICL7660 o también un NE555 con un par de diodos Schottky (creo que he visto un circuito de estos por el foro). Tengan en cuenta que el consumo de esta fuente es de alrededor de 20mA, así que no hay muchos requerimientos para esta fuente.

III) GND es el terminal de masa común a todas las fuentes de alimentación.

IV) Vcn es la tensión de alimentación positiva y de potencia para los LEDs. En la foto que puse arriba, está conectado directamente a Vcc, pero esto no es muy conveniente, en particular si la alimentación +/- de este esquema está compartida con un preamplificador. Esta tensión debe ser de corriente contínua, pero no requiere filtrado (o el filtrado puede ser muy pequeño. Tampoco su valor debe ser igual al de Vcc, pero puede ser mayor, hasta un maximo de 25 volts (de pico). Esto se presta a usar la tensión rectificada del transformador, tomada antes de los reguladores y filtros por medio de un diodo de separación. De hecho, esta puede ser la mejor alimentación disponible, ya que la ausencia de filtrado produce un apagado y encendido de los LEDs a un ritmo de 100 o 120 Hz lo que disminuye el consumo y disipación del LM391X. Si no se vé bien, simplemente quitan el diodo separador y lo alimentan con la tensión antes de los reguladores.

IMPORTANTE: Tengan cuidado con no alimentar la fuente Vcn con la salida de los reguladores, ya que el consumo es una serie de pulsos de corriente entre 15mA y 150mA a una frecuencia de repetición de 2KHz, y esto puede inducir ruido en un preamplificador si las alimentaciones están compartidas. No solo eso, sino que también van a cargar asimétricamente a los reguladores de la fuente, teniendo bastante mas consumo el regulador positivo que el negativo. Si deciden hacerlo de todas formas, van a tener que modificar el esquema de filtrado de salida del regulador que usen y probablemente también el disipador del regulador positivo.

2- Conexión de los LEDs
En este proyecto, los LEDs están conectados en dos grupos (L y R) y en modo de ánodo común. Cada cátodo va conectado al terminal correspondiente L1 a L10 (LED1 a LED10, siendo LED1 el de menor valor en la escala). Cada ánodo (bueno, conjunto de ánodos) va conectado a uno de los terminales L o R del conector de los LEDs (CONN2), de forma tal que se corresponde con la entrada del canal (L o R) asociado. El terminal GND en CONN2 está pensado para proporcionar una línea de masa para colocar capacitores de filtro o cualquier otra cosa que use GND en la plaqueta de montaje de los LEDs.

3- Conector para los LEDs
Despues de desarrollar el PCB me enteré que no existían conectores de 13 contactos (no en San Juan al menos) como el que hace falta para la conexión de los LEDs al PCB. Bue...no es tan malo, por que vienen de 15 contactos y 0.1" de separación entre ellos. Si no consiguen de 13, primero me lo hacen saber para no ser tan tonto la proxima vez, y segundo, toman la plaqueta y le agregan dos perforaciones (una a cada lado de la posición del conector original) de 1mm de diámetro y separada 0.1" (2.5mm) de las perforaciones extremas ya marcadas. Haciendo eso, les calzará el conector de 15 contactos para los LEDs sin tener que sacarle patas ni hacer malabarismos. Para conectar los LEDs, solamente dejan libre los terminales extremos y usan los 13 del medio...y listo. Para mas datos, vean la foto del prototitpo funcionando. No debería tener problemas para agregar estos dos agujeros por que sobra espacio en esa zona.

También les agrego una nueva "imagen virtual" del PCB con las ultimas modificaciones ya actualizadas.

Bueno, basta por ahora. Cualquier duda...preguntan y agregamos acá lo que haga falta.

Saludos!
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg vuph_1_594.jpg (51,5 KB (Kilobytes), 1222 visitas)
02/02/2009 #4


Hola ezavalla, yo tengo un circuito bien sencillo de un vumetro basado en un integrado que tiene la funcion de peak.
El integrado en cuestion es utilizado en consolas marca Numark que tienen este tipo de vumetros con indicacion de peak (con el efecto de caida lenta del pico maximo que era lo que tu pedias). El circuito en cuestion no lo he armado aun, pero he tenido la posibilidad de abrir una de estas consolas y ver que el vumetro usa el LB1412 de sanyo.

A continuacion te dejo el circuito en cuestion para que vos u otros amigos del foro lo experimenten.

Saludos cordiales...
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif praezpegelanzeige_118.gif (11,5 KB (Kilobytes), 5092 visitas)
03/02/2009 #5

Avatar de Dr. Zoidberg

hector_siglo21 dijo:
Hola ezavalla, yo tengo un circuito bien sencillo de un vumetro basado en un integrado que tiene la funcion de peak.
El integrado en cuestion es utilizado en consolas marca Numark que tienen este tipo de vumetros con indicacion de peak (con el efecto de caida lenta del pico maximo que era lo que tu pedias). El circuito en cuestion no lo he armado aun, pero he tenido la posibilidad de abrir una de estas consolas y ver que el vumetro usa el LB1412 de sanyo.

A continuacion te dejo el circuito en cuestion para que vos u otros amigos del foro lo experimenten.

Saludos cordiales...
Gracias por el dato! Pero ya conocía esos chips de Sanyo. El problema es que no se consiguen en Argentina (al menos hasta donde yo sé) y en algunos sitios de Internet aparece como discontinuado hace tiempo.
Por eso me puse a trabajar con la serie de National, que son relativamente baratos (de 2 a 3 dolares) y se conseiguen hasta abajo de las piedras. Ademas, con este diseño, un único chip maneja el modo vu y el modo peak de los dos canales al mismo tiempo. Por ejemplo, la etapa que esta en la foto, solo cuesta 12 pesos argentinos en materiales (al menos donde yo compro en San Juan), pero todavía le falta la etapa de procesamiento dinámico de las señales de vu y peak, pero en eso estoy trabajando.

Saludos!
03/02/2009 #6


El LB1412 se puede encontrar en Dicomse (www.dicomse.com.ar), aunque su costo es un tanto elevado...
Si tu diseño tiene la ventaja de ser economico y ademas realiza las mismas funciones del LB1412, pues entonces, adelante con tu proyecto.

Saludos...
03/02/2009 #7


Buscando información sobre el circuito propuesto encontre en esta pagina un circuito que usa un LM3915 que por el basico ingles que manejo tiene un efecto de caida lenta del peak...
Se los dejo para que den sus opiniones...

http://wiredworld.tripod.com/tronics/audio_level.html

Saludos...
03/02/2009 #8

Avatar de Dr. Zoidberg

hector_siglo21 dijo:
El LB1412 se puede encontrar en Dicomse (www.dicomse.com.ar), aunque su costo es un tanto elevado...
Argghh DICOMSE....tienen todo tipo de cosas extrañas ahí, pero los precios se les van un poco al reverendo caraj..... La ultima vez que fuí fué en julio del 2005 a buscar un chip de un equipo de rayos X que estaba arreglando un amigo. El equipo era del año del pomo...al igual que el chip (una especie de monoestable de tecnología HTL de Siemens) pero cuando pregunté el precio me dijeron U$S 70.00 ! ahhhhh la pu.... le terminaron poniendo un CMOS con algunos engendros de polarización y salió andando. Seeepppp el chip lo tenían aún cuando Siemens lo había discontinuado hace como 30 años...pero de ahí a pagarlo....

hector_siglo21 dijo:
Si tu diseño tiene la ventaja de ser economico y ademas realiza las mismas funciones del LB1412, pues entonces, adelante con tu proyecto.
Esa es la idea. Aprovechando que los chips de la serie LM3914/5/6 tienen la velocidad de un conversor A/D tipo flash, se puede multiplexar en tiempo sin mucho problema y eso es lo que estoy haciendo. Los chips adicionales no valen nada y si le emboco la etapa de acondicionamiento de señal, no creo que me cueste mucho terminarlo.

hector_siglo21 dijo:
Buscando información sobre el circuito propuesto encontre en esta pagina un circuito que usa un LM3915 que por el basico ingles que manejo tiene un efecto de caida lenta del peak...
Se los dejo para que den sus opiniones...
http://wiredworld.tripod.com/tronics/audio_level.html
Saludos...
Sep, pero como ahí dice es el mismo que está en la hoja de datos del LM3915/16. Ya lo probé, pero no me gusta como funciona, la eliminación del error de los 600mV del diodo es bastante dependiente del tipo de transistor que elijas, y la caída no es tan lenta, por que con el capacitor y resistencia que dan la caída demoar una décima de seguno...pero arreglar eso es la parte fácil.

En verdad ya llevo dos días probando esquemas para ajustar la señal de entrada, y ya recurrí a mis libros para ver algunas alternativas. Ya cuando actualice el post sobre el diseño les cuento los problemas que encontré con todos los esquemas que he probado y cuales son las soluciones que estoy haciendo.

Saludos!
06/02/2009 #9

Avatar de Dr. Zoidberg

Buenas!
Les escribo para avisarles que ya está disponible el esquemático completo y bonito del vumetro con peak-hold. Aquellos que quieran analizarlo y aportar algo, estan invitados a descargarlo.
En cuanto al diseño, solo queda ajustar la ganancia de la primera etapa y la tensión de referencia del LM3915/16 como el ajuste del nivel de la señal de entrada, que lo vamos a analizar en el post que esta pendiente de completar.

Saludos!
06/02/2009 #10


ezavalla...buen trabajo de diseño..mis felicitaciones. ahora sólo falta el pcb
Por cierto..aquí el LB1412 sale por unos 5 usd cada uno.
Saludos.
06/02/2009 #11

Avatar de Dr. Zoidberg

lucalorito dijo:
ezavalla...buen trabajo de diseño..mis felicitaciones. ahora sólo falta el pcb
Por cierto..aquí el LB1412 sale por unos 5 usd cada uno.
Saludos.
Gracias!
Ayer recibí un MP de otroparticipante que me informaciónrmaba que tiene un amigo con un pequeño stock de los LB1412 y que los vende bastante baratos (algo de U$S 3 c/u). El problema con ellos, es que no se consiguen facilmente, opera en modo peak-hold solo a partir del octavo LED, y aún con ese precio tan económico, me sale mas costoso hacer el vumetro con dos LB1412 que usar mi diseño. Además me quedo atado a lo que ese chip ofrece. Por ejemplo, con mi diseño y algunos cambios menores, puedo hacer un vúmetro normal pero para cuatro canales, o bien puedo usarlo en modo estereo, etc, etc...

En cuanto el PCB, la semana próxima voy a empezar a trabajar en ella, pero había agregado en el post una convocatoria para cualquiera que quisiera hacerla, cosa de que el desarrollo sea mas "colaborativo"...pero parece que no lo han leído todavía.

Saludos!
06/02/2009 #12


ezavalla si me das unos dias diseño el PCB, lo aria con el PCB wizar, espero q no se aproblemas...

solo dime cual es el esquema final.
06/02/2009 #13

Avatar de Dr. Zoidberg

MFK08 dijo:
ezavalla si me das unos dias diseño el PCB, lo aria con el PCB wizar, espero q no se aproblemas...

solo dime cual es el esquema final.
No hay problema. El esquema final es parecido al ultimo PDF que subí solo que hay que agregarle unos presets a la entrada y preveer una resistencia en serie con ellos. Probablemente mañana suba las modificaciones, por que los otros cambios son en valores de algunos componentes. Si queres, te paso un MP cuando esté listo.

Tratemos de estar en contacto, por que hay algunos detalles de las conexiones de masa y alimentación que hay que tener en cuenta, mas algunos jumpers que hay que agregar para darle un poco mas de versatilidad a la construcción. Si puedo, mañana actualizo el PDF con todos estos cambios.

Gracias! y saludos!

PD: No hay drama con el PCBWizard, solo que yo no lo uso :( , pero aparte de eso...todo OK.
07/02/2009 #14


ok avisame cuando lo tengas y me pongo manos a la obra, tu me detallas lo que quieres que ponga y listo me pongo manos a la obra
08/02/2009 #15


MFK08 dijo:
ok avisame cuando lo tengas y me pongo manos a la obra, tu me detallas lo que quieres que ponga y listo me pongo manos a la obra
Yó tambien ,me apunto a confecionar la PCB.
08/02/2009 #16

Avatar de Dr. Zoidberg

OK. No hay problemas.
Proximamente voy a agregar algunas cosas que faltan en el post, y entre ellas van a estar los detalles a tener en cuenta si alguien quiere hacer la plaqueta por su cuenta.

Saludos!
11/02/2009 #17

Avatar de Dr. Zoidberg

Hola!
Finalmente conseguí un rato y pude finalizar el post que faltaba sobre las modificaciones que pueden ser necesario hacerle a el esquema y como ajustarlo para que funcione como corresponde. El nuevo post está acá:
http://www.forosdeelectronica.com/po...70.html#167170

Solo falta diseñar el PCB, cosa que haran los Sres. MFK08 y Trinquete, así que hay que esperar un poco hasta que esté listo. En el post que les mencionaba arriba he colocado algunas recomendaciones a quienes diseñen sus propias plaquetas y es importante considerarlas.

Bueno...eso es todo. Nos vemos cuando estén los PCB.

Saludos!
11/02/2009 #18
Excluido


hola discupame pero hace rato te queria consultar una duda de concepto que no me cierra.

por lo que lei vos lo que haces es conmuta r o multiplexar alternativamente entre modo punto y modo barra para lograr el efecto de retensión de pico ?

por qu eno me cierra, si en un instante el valor leido es encender el led 6 (por ejemplo) prendera este en modo punto y tambien en modo barra.

como haces para que .....digamos ....quede "un ratito mas" el maximo en modo punto ?

el concepto me interesa.

saludos y gracias.
11/02/2009 #19

Avatar de Dr. Zoidberg

boximil1 dijo:
por lo que lei vos lo que haces es conmuta r o multiplexar alternativamente entre modo punto y modo barra para lograr el efecto de retensión de pico ?
No. La retención de picos la hace el filtro "alisador" que está a la salida del detector de picos (ese de 1uF x 1Mohm a la salida del segundo operacional). El multiplexado lo único que hace es mostrar una señal (promedio) o la otra (picos retenidos).

boximil1 dijo:
por qu eno me cierra, si en un instante el valor leido es encender el led 6 (por ejemplo) prendera este en modo punto y tambien en modo barra.
Puede ser...depende del valor instantáneo de cada señal y del ritmo de decaimiento de la misma. Date cuenta que entre el rectificador y el detector de picos generan dos señales para cada canal.
1- La señal promedio, que sale del rectificador mas el primer filtro. Esta varía rápidamente, por eso decae mas rápido que lo que lo hace el pico retenido.
2- El pico retenido, que sale del detector de picos mas el segundo filtro.

El valor de pico es "empujado" por el valor del promedio, así que siempre van a existir puntos en lo que se cumpla lo que vos dices, ya que ese es el principio de funcionamiento. Cuando no van a coincidir es cuando el pico retenido sea de mayor valor que el promedio de la señal. En ese caso, el pico está mas "alto" que el promedio y la barra se separa del punto.

boximil1 dijo:
como haces para que .....digamos ....quede "un ratito mas" el maximo en modo punto ?
Facil: la constante de tiempo del filtro del detector de picos es mayor que la del filtro del promedio, por eso demora mas en desvanecerse. No es lo ideal, pero es muchisimoa mas simple y barato que usar y gestionar una unidad de sample & hold.

Saludos!
21/02/2009 #20

Avatar de Dr. Zoidberg

Hola!
Gracias al foro me encontré con el software Kicad y lo estuve probando. Parece que anda muy bien, así que lo voy a usar para diseñar el PCB de este bicho. Por ahora, estoy con el esquemático y cuando lo termine comienzo con el PCB. No les prometo nada, por que es la primera vez que lo uso y me estoy acostumbrando a la forma de trabajo que tiene, así que sintonicen esta emisora de vez en cuando por si hay novedades.

Saludos!
¿Tienes una mejor respuesta a este tema? ¿Quieres hacerle una pregunta a nuestra comunidad y sus expertos? Registrate

Buscar más temas sobre:
Lupa Audio: Pequeña señal

Preamplificadores, Ecualizadores, Mezcladores, Controles de tono y volumen, Filtros activos, Efectos y pedales.

Cerrar
Foros de Electrónica » Sistemas de Audio » Audio: Pequeña señal

Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Optimization by vBSEO ©2011, Crawlability, Inc.