顯示兩位數字的LED條狀顯示屏

本電路使用了美國國家半導體公司的兩只LM3914點(diǎn)/條顯示驅動(dòng)IC,實(shí)現了一個(gè)0至5V的兩位數LED電壓計，模擬了一個(gè)閃爍ADC.這個(gè)LED條狀圖由五只LED組成，每只代表1V輸入信號，表示了MSD(最高有效數字)。點(diǎn)狀模式有九只LED,此時(shí)只有一只LED發(fā)光，代表LSD(最低有效數字)。電路會(huì )檢測MSD LED的工作情況，用來(lái)改變驅動(dòng)LSD的芯片的輸入基準階梯。輸入信號區間從0至5V,精度優(yōu)于±50mV.電路可在5至8V的電源電壓下工作。

圖1,這個(gè)電壓表將IC1的1V~5V電壓顯示為一個(gè)條形圖。IC2的點(diǎn)狀圖表示了最低有效數字，LED表示0.1V~0.9V.

R1和R2將輸入電壓一分為二，如一個(gè)最大5V的輸入在LM3914(IC1與IC2)上是2.5V(圖1)。IC1的模式端子綁定為高電平，此時(shí)它工作為一個(gè)條狀圖，用VR1將IC1的REFOUT引腳調至2.5V.于是，IC1的每個(gè)輸出腳都以0.5V步長(cháng)逐個(gè)點(diǎn)亮。由于該IC是做MSD,因此從D2的輸出開(kāi)始，每個(gè)其它輸出端都只接五只LED,這意味著(zhù)五只LED將以1V的間隔，從1V~5V逐個(gè)點(diǎn)亮。LM3914的數據表中說(shuō)明了如何用R3設定LED腳為恒流輸出(參考文獻1)。每個(gè)LED上的電流大約為從REFOUT輸出腳所拉電流的10倍。REFADJ與REFOUT腳之間保持為1.25V.VR2/R10/R13分壓器產(chǎn)生一個(gè)負載，它與1.5kΩ的R3一起，將D1至D5的LED設為固定的輸出電流。應從同一批次產(chǎn)品中選擇這些LED,使它們有匹配的正向壓降。

然后，為四只LED中的每個(gè)都接一只電阻和一只晶體管。LED上的電壓亦加在電阻上，因此這些LED形成四個(gè)與LED相關(guān)運行的恒流源。調節VR3,使得每只LED導通時(shí)都在其加總輸出上增加500mV.此信號送至RLO,即第二只LM3914內部電阻串中最下面的電阻(圖2)。然后，將50%分壓的輸入信號送至IC2的SIG引腳。用一只運放IC3,在IC1輸出端的加總電流信號上加一個(gè)固定的500mV偏壓。R1與R2將電路的輸入信號降低50%,因此IC2 SIG輸入腳的一個(gè)500mV漂移就代表了1V的輸入漂移。

圖2,LM3914 IC有內部基準和一個(gè)階梯電阻，可以將其配置用做條形或點(diǎn)狀LED顯示(原美國國家半導體公司提供)。

當電路的輸入電壓從0~1V時(shí)，兩個(gè)條形圖IC的SIG輸入端都是0~0.5V.IC1上LED都不發(fā)光，意味著(zhù)IC2?的RLO為0V,而RHI為用VR2調節的500mV偏壓。當芯片的輸入從0~0.45V時(shí)(對應于信號輸入端口的0~0.9V電壓)，現在IC2的LED輸出順序點(diǎn)亮。當輸入信號高到足以點(diǎn)亮LED D1時(shí)，IC2的RLO上的電壓跳到500mV,而RHI的輸入只比RLO高500mV,為1V.由于IC2的內部階梯電阻現在偏置在0.5V~1V,因此IC2表示出在信號輸入端口上1V與2V之間的0.1V步長(cháng)。將IC2的Mode引腳懸浮，該器件就工作在點(diǎn)模式，而不是條形圖模式。

在為信號輸入端口送一個(gè)4.9V輸入時(shí)，LED D1至D4發(fā)光，使IC2的RLO輸入為2V.運放為該值加上500mV,將總計2.5V送至IC2的RHI輸入。IC2的輸入為2.45V,因此IC2的D9輸出點(diǎn)亮，從而正確地指示測量的LSB(最低有效位)為1/9.