LM324设计的LED电平指示器电路

1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 本文介绍用LM324制作的两款LED电平指示器电路。LED电平指示器常应用于音频电路及功放电路中的输出电平指示。LM324是四运放集成电路.、首先介绍的LED电平指示器带有可调增益放大级，既可以接在音频功放电路的输出端，作为功放输出电平指示，也可以接在音频前置放大电路输出端（音量控制电路之前），作为前置级的电平指示器。 电路见下图电路中，由LM324运放构成一个增益可调的放大前级，可调电阻RP用来调节增益量；LED驱动电路由三极管V、电容器C3、稳压二极管VS,电阻器R1一Rn、发光二极管VLl一VLn和二极管VD1一VDn组成。来自功率放大器或

2、前置放大器的音频输人信号经C2藕合加至LM324运放的5脚，经LM324和三极管放大后，从三极管的发射极输出信号电压，将VLl一V Ln逐级点亮。音频输人信号越强，点亮发光二极管的个数也越多。元器件选择R01-R05和R1-Rn选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。RP选用超小型电位器或立式可变电阻器。C1-C3均选用耐压值为16V的铝电解电容器。VD1-VDn选用1 N4148型硅开关二极管或2AP5VS选用1/2W、3.6V的硅稳压二极管。VU-V Ln均选用币5mm的红色高亮度发光二极管。V选用C8050或58050、3 DG8050型硅NPN晶体管。IC选用LM324型运算放大集成电路

3、。、下面介绍的LED电平指示器自身不带增益放大电路，可用于音频功放输出端的电平指示器。但是本电平指示器有移动点光式和逐级点亮式两种显示方式可以选择。电路原理图见附图所示。 当输入音频信号电平小于0.7 V时，Nl输出高电平，将VLI点亮；当输入信号电平在0.7-1.4V之间时，N2输出高电平，一方面使V L2点亮，另一方面通过V D6使N1的反相输人端变为高电平，使N1输出低电平，VLI熄灭。同理，若输入信号电平变高，则VL1和V L4将会分别点亮，呈移动点光式的显示。将二极管VD4 - VD7去掉，则该电路变成了四级LED电平指示器，随着输入信号电平的大小变化，发光二极管VL1-VL4将呈光

4、线式逐级点亮。元器件选择R1-R5选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。C选用耐压值为16V的铝电解电容器。VD1-V D7均选用1 N4148型硅开关二极管。VLl-VIA均选用5mm的发光二极管。IC选用LM324型四运放集成电路。我用第二个电路图制作了一个，但是做完后，发现四个LED都亮，并没有达到电平显示的效果，经仔细的检查，电路的焊接也没有问题，所以我在考虑是否电路的设计有问题。后来我换了一个LED,也就是第一个,它的阻值要比其它的阻值很小一些,它随电流大小闪烁,但是二三号LED还是全亮,四号不亮.LM324的应用电路及原理LM324作反相交流放大器电路见附图。此放大器可代替晶体管进

5、行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电, 由R1、R2组成1/2V+偏置,C1是消振电容。放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值, Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。LM324作同相交流放大器同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路,通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几

6、千欧姆到几十千欧姆。 见下图。LM324作交流信号三分配放大器此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影 响极小。因运放Ai输入电阻高,运放A1-A4均把输出端直接接到负输入端,信号输入至正输入端,相当于同相放大状态时Rf=0的情况,故各 放大器电 压放大倍数均为1,与分立元件组成的射极跟随器作用相同。R1、R2组成1/2V+偏置，静态时A1输出端电压为1/2V+，故运放A2-A4输出端亦为1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号，形成三路分配输出。温敏二极管应用电路LM324是 四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如

7、图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算 放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号 输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相 位相同。LM324的引脚排列见图2。图 1图 2由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍其应用实例。反相交流放大器电路见附图。此放大

8、器可代替晶体管进行交流放大，可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由R1、R2组成1/2V+偏置，C1是消振电容。放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co和Ci为耦合电容。同相交流放大器见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成1/2V+分压电路，通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4，电路输入电阻为R3。R4的阻值

9、范围为几千欧姆到几十千欧姆。交流信号三分配放大器此电路可将输入交流信号分成三路输出，三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放Ai 输入电阻高，运放 A1-A4 均把输出端直接接到负输入端，信号输入至正输入端，相当于同相放大状态时 Rf=0 的情况，故各放大器电 压放大倍数均为 1 ，与分立元件组成的射极跟随器作用相同R1、R2组成1/2V+偏置，静态时A1输出端电压为1/2V+，故运放A2-A4输出端亦为1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号。有源带通滤波器许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器，以选出各个不同频段的信号，在显示上利用发光

10、二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。 这种有源带通滤波器的中心频率 ，在中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1，品质因数 ，3dB带宽B=1/(*R3*C)也可根据设计确定的Q、fo、Ao值，去求出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/(2foAoC)，R2=Q/(2Q2-Ao)*2foC)，R3=2Q/(2foC)。上式中，当fo=1KHz时，C取0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。此电路亦可使用单电源，只需将运放正输入端偏置在1/2V+并将电阻R2下端接到运放正输入端既可。比较器当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为

11、无穷大(实际上是很大,如LM324运 放开环放大倍数为100dB，既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平(V+)，就是低电平(V-或接地)。当正输入端电压高于 负输入端电压时，运放输出低电平。附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻R1、R1组成分压电路，为运放A1设定比较电平U1;电阻R2、R2组成分压电路，为 运放A2设定比较电平U2。输入电压U1同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间，当Ui U1时，运放A1输出高电平;当Ui 会点亮。若选择U1U2，则当输入电压Ui越出U2，U1区间范围时，LED点亮，这便是一个电压双限指示器。若选择U2 U1，则当输入电压在U2，U1区间范围时，LED点亮，这是一个“窗口”电压指示器。此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。单稳态触发器见附图5。此电路可用在一些自动控制系统中。电阻R1、R2组成分压电路，为运放A1负输入端提供偏置电压U1，作为比较电压基准。静态时，电 容C1充电完毕，运放A1正输入端电压U2等于电源电压V+，故A1输出高电平。当输入电压Ui变为低电平时，二极管D1导通，电容C1通过D1迅速放 电，使U2突然降至地电平，此时因为U1U2，故运放A1输出低电平。当输入电压变高时，二极管D1截止，电源电压R3给