用LM3914制作通用电平显示器

用LM3914制作通用电平显示器

本文介绍的通用电平显示器，利用10个发光二极管作为输入端电平变化的显示，既醒目、直观，又方便、实用。既可以通过探头和处理电路实现温度控制和显示，用于烘箱、冰箱、空调、热塑封机等设备上，也可以通过分压变换电路实现电压高低的直观显示，用于仪器、仪表、音响及办公设备上。 如图1所示，核心电路采用了LM39 14集成电路作显示控制，它既可以直接驱动10只LED(VDl—VDl0)作条状显示，也可以实现点状显示。LM3914内部含有10个相同的电压比较器，它们的输出端可以直接驱动发光二极管。它们的反相输入端并联在一起，并通过一个缓冲器接到输入端⑤脚。而10个同相输入端分别接到由10个精密电阻串联而成的多级分压器上。而这个分压器的两端在内部没有与其它电路或公共端相连，而是直接由⑥、④脚引出，通常将之称为悬浮式，这样使得应用电路的设计更加灵活和方便。此集成电路内部还包含一个悬浮式1.2V的标准电压源，直接由⑦、⑧脚引出。外接10个LED可以作点状或条状显示。⑨、⑾脚相接为点状显示，⑨、③脚相接为条状显示。 10个LED的亮度可由⑦、⑧两脚的外接电阻R来调节。通过每一个LED的电流大致等于R中电流的10倍。1.2V标准电压源的最大输出电流为3mA，故通过LED的最大电流为30mA。例如当⑦、⑧脚的外接电阻R=1.2k时，流过R的电流为lmA，则每个LED在其发光时的电流为10mA。即：流过每个LED电流的设定公式为：Im（mA）=10×1.2/R（KΩ）。当LED

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的发光效率较高时，电流可以小一些，以降低功耗。

下面以一个分辨率为0．12V的10级线性电压表为例说明其工作原理。这个电压表的最大量程为1.2v，将⑨、⑾脚相连，设定为点状显示，这样比较省电。分压器就用内部基准电压源，⑥、⑦脚相连，④、⑧脚相连并接地，则分压器每个1K电阻上的压降为0．12V，因此最下面的一个比较器1同相输入端的电位为0．12V，比较器2同相输入端电位为0．24V，依此类推，最上面的一个比较器10基准电压设定为1．2V。当⑤脚输入电压小于0．12V时，10个LED都不发光，当输入电压大于0．12V但小于0．24V时，比较器1反相输入端电位高于同相输入端，则比较器1输出低电位，使VDl发光；当输入电压大于0．24V但小于0．36V时，则VD2发光；依此类推，当输入1．2V电压时，VDl0发光。以上是用10个LED作0—1．2V十级显示，每级0．12V；若将⑥脚外接10V标准电压源，④脚接地，可以作0—10V十级显示的电压表，若将⑥脚接10V，④脚接5V电压，则可以作一个5—10显示的电压表，每级0.5V。但使用时应该注意⑥脚电压至少比③脚电源电压VCC低2V。

利用LM3914及少量元件即可制成一个通用电平显示电路，电路图如图2所示。⑧脚接地，⑦与⑧脚间外接R１为1.2K，设定LED的发光电流为10mA，内分压器的设定脚未接标准电压源，而是连接由LED0、W1、W2 组成的外接串连分压电路的电位器滑动触头，这样设定显示范围更灵活方便，LED0的作用是使⑥脚设定电压至少比电源电压低约２V。这种连接方式，可使⑥脚的参考电压U6选择范围为：UC－２V≧U6﹥U4，④脚参考电压U4选择范围为：U6﹥U4≧0，通过调节选择可做成0～UC－2V

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范围内任意电压段的电压表或电平动态显示器。IC1为三端固定稳压器，可根据电路对电源电压的要求选择7806～7815间的一种，C1、C2为滤泼电容。 制作时可利用图3所示的印刷电路板图，也可参照本图自行刻制电路板或利用万能电路板安装。图3中⑨脚也可与③脚（电源正端）刻断，而与⑾脚用导线焊接，以实现点状显示。W2也可不用，通过计算用固定电阻代替。当输入信号很高（Ui﹥VC－2V）时，可接串联电路分压。⑤脚从分压点取得合适电压，线路板上已留有分压电阻位置。图中⑧脚和⑤脚需用导

线焊接对应接点，见所画虚线。

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