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对数LED面板显示有72dB范围,精度和稳定性由所使用的ADC定义

来源:analog 发布时间:2023-09-18

摘要: 一个独立的面板显示电路驱动一个12 led对数柱与6dB步进高度,为72dB的总列范围。精度和稳定性由所使用的ADC定义。

这个应用笔记提出了一个简单的,独立的面板显示电路,驱动一个12 led对数列。LED柱是一个12步的日志指示器,步高6dB,形成了72dB的总列范围。电路的精度和稳定性由设计的ADC的规格决定。MAX1276 12位ADC的特点。

这一设计理念出现在2006年10月31日的《EE Times》杂志上。

面板级对数列显示通常内置两种配置之一:对数转换器和列显示ADC;或高分辨率ADC、处理器控制的对数算法和LED或LCD列驱动器的组合。

有一种更简单的全数字替代方案,由串行输出ADC和一些定时和显示电子元件组成(图1)。它是一个独立的电路,不需要修整(与版本一样),不需要微控制器,也不需要软件。要显示的信号应用于12位ADC (IC1, MAX1276)。对于所示的电路,该信号的范围可以从零(没有LED打开)到+2.048V(所有LED打开),第一个LED在+1mV打开。

当由CNVST的短正脉冲触发时,MAX1276开始转换,由SCLK的信号进行时钟时钟。它的输出(DOUT)由SCLK的上升沿进行时钟处理,以4个leng零开始,然后是12位转换结果,首先是MSB。因此,一个转换结果需要16个时钟脉冲在SCLK。

显示屏是由12个LED组成的垂直堆叠,其中顶部的LED代表MSB。在运行过程中,电路扫描每一个转换结果,因为它是产生的(首先MSB,如上所述)。它以“1”的值记录第一个位,然后继续照亮该LED及其下方的所有LED。结果是一个对数列,其中将列上下移动一步所需的输入电压变化是电流输入值的两倍或一半(6.02dB步进)。可用的步数等于ADC的分辨率(在本例中为12位)。


图1所示 这个独立的面板显示电路驱动一个12个LED的对数柱,输入电压每改变6.02dB,其高度就会改变一个LED。

在DOUT,第一个值为“1”的输出位将C1(带二极管D1)充电到逻辑1电平。C1上的电压连接到两个级联的74HC595 ic中的第一个的数据输入(DS),它们一起形成16位移位寄存器。稍微延迟的ADC时钟信号也为移位寄存器时钟,从而将在其输入端呈现的值插入移位寄存器。在转换结束时,在C1上存储的电压将第一个显示“1”值的位之后的所有位也强制为“1”。

每次转换完成后,将负脉冲应用于74HC595 ic的SC_TP输入(图2)。该动作将内部移位寄存器的内容传输到内部并行输出寄存器。同样的脉冲通过二极管D2使存储电容放电,使电路为下一次转换扫描做好准备。然后,并行寄存器输出作为列LED驱动器。74HC4060集成电路作为时钟和时序发生器,74HC132提供一些必要的粘合逻辑。


图2 图1电路的时序。CNVST: MAX1276转换触发信号;SCLK: MAX1276转换时钟,和74HC595移位时钟;DOUT: MAX1276转换数据输出;DS: 74HC595移位数据输入;ST_CP: 74HC595移位寄存器到并行寄存器传输时钟脉冲。

因此,LED柱是一个12步的日志指示器,步高为6dB,形成了72dB的总列范围。其精度和稳定性符合MAX1276的规格要求。显示器的采样率约为2.5kHz,所示的元件值。



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