10 полосный анализатор спектра. 400 Led.

Автор: kaban55, shustric55@rambler.ru
Опубликовано 28.01.2014
Создано при помощи КотоРед.

Всем привет!. Хочу поделиться своей версией реализации 10 полосного анализатора спектра.

И так структура- предусилитель, 10 активных полосовых фильтров, 10 линеек индикаторов по 40 Led каждая.

Принципиальная схема блока фильтров и предусилителя ниже на рисунке. Фильтры настроены на следующие частоты: 32Гц, 63Гц, 125Гц, 250Гц, 500Гц, 1кГц, 2кГц, 4кГц, 8кГц, 16кГц.

Таблица емкостей для каждого фильтра.

Печатная плата. Изготавливалась самостоятельно при помощи фоторезиста.

Рекомендации по подбору емкостей- номиналы емкостей лучше подбирать с помощью LCR метра ( я пользовался E7-22) нестандартные номиналы получал  параллельно или последовательно собирая из стандартного ряда.

Принципиальная схема линейки индикаторов.

Печатная плата в DIP  и SMD вариантах все есть в архиве. Платы заказывал на производстве, так как дома такие размеры  было проблематично сделать (размер в DIP 320х50).

В качестве диода  можно использовать любой быстродействующий диод Шоттки. Сопротивление резисторов на светодиоды  зависит от типа используемых светодиодов, ( надо рассчитать по току), можно использовать любые другие светодиоды с пересчетом или переделкой схемы. ДА есть еще одно замечание- это потребление одной линейки, при задействовании все 40 светодиодов линейка потребляет 40*0,02А=0,8А  а все 10 линеек будут кушать при полном задействовании светодиодов 8А!! не забудьте подобрать соответствующий блок питания. Если будете использовать покупной импульсный БП с несколькими входами как правило это +/-12В, +5В, то есть один нюанс с которым я столкнулся, если одноканальные Импульсные БП в большинстве не требуют нагрузку для запуска, то многоканальные требуют, т.е. необходимо нагрузить все каналы чтобы БП запустился.

Настройка.

Настройка заключается в установке равенства чувствительности всех каналов. Нужен генератор НЧ и низкочастотный милливольтметр. На генераторе устанавливают последовательно частоты 32 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц. 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц и 16 кГц. Частоты поочередно подают на вход прибора. При этом параллельно выходу генератора НЧ должен быть подключен милливольтметр, по его показаниям нужно следить за тем, чтобы величины напряжения ЗЧ, подаваемые с ГНЧ на всех частотах были одинаковыми (при необходимости регулировать регулятором уровня выхода ГНЧ). Выставляем R42 предварительного усилителя в среднее положение и начиная с частоты 32 Гц на ГНЧ устанавливают такой уровень выходного напряжения при котором в среднем положении R2( блока фильтра 32Гц) горит средний светодиод индикаторной шкалы. Запоминаете этот уровень выходного напряжения ГНЧ. Затем повышаете частоту до 64 Гц. Устанавливаете такой же уровень НЧ с выхода ГНЧ (смотря по милливольтметру), и регулируете R*в фильтре 63Гц так чтобы горел средний светодиод шкалы 63 Гц.
Аналогичные операции проделать на всех других частотах. Предварительно можно точнее установить средние частоты полос, определив среднюю частоту каждого фильтра перестройкой частоты ГНЧ в некоторых пределах относительно указанной частоты на схеме. Затем, если есть существенное отличие, отрегулировать частоту соответствующим изменением емкостей конденсаторов.

Несколько фото процесса изготовления

 Ну и видео работы. Фильтры настроены. Финальная версия.

В архиве : 1) схема и печатка линейки светодиодов в DIP и SMD в DipTrace.

               2) схема и плата блока фильтров в DipTrace

               3) файлы Gerber для производства линейки индикатора в Dip

Файлы:
Архив с вышеописанным барахлом
Фотография
Фотография
Фотография
Фотография

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Спектроанализатор звука ПИЧОК.

Темброблок - анализатор спектра на STM32F103

Полезный моддинг - спектроанализатор + часы.