もみじが描きためていたおもちゃ基板のひとつ、レベルメーターのようなものを作ってみました。
入力信号が閾値(しきいち)を超えたらLEDが点灯する、レベルメーターのようなものです。同じような動作をする専用のICも出ていますが、LEDの数が10個などと決まってしまっているため今回はコンパレータ(の代わりに使用したオペアンプ)とトランジスタで作りました。
回路の基本動作は単純です。閾値用に基準となる電圧を作り、それと入力信号を比較するだけです。ただし片電源動作にしましたので部品選びと入力段保護は重要になります。こういう場面では定番の358が最適です。
電源はUSB端子を取り付けて5Vとしましたが、部品が耐えられる範囲内ならば高くてもOK・少し低くてもOKです。閾値用の電圧はレギュレータで定電圧化していますので電源電圧が変わってもLED点灯の閾値は変わりません。ただしLEDは抵抗で電流を制限しているだけなので、電源電圧に合わせて抵抗値の変更が必要になる場合があります。
LED駆動部はトランジスタでスイッチするようにしました。そのため3V以上降下する青や白のLEDでも対応できますし、電源電圧が少し下がっても点灯しなくなるということはありません。(358の出力でダイレクトに点灯させようとした場合はちょっと厳しくなるんですよね…。)
LEDは15個/ch。2chで30個です。ただし一番下の1灯は電源確認用で常時点灯です。
入力範囲は標準的な値で組んだら約1Vp(約2Vp-pもしくは約0.7V)ですべて点灯します。入力部の半固定抵抗で入力信号を絞っていくこともできます。私が組んだものは2Vの正弦波で赤が1つ点灯するように調整しました。
入力は3.5mmステレオジャック。パラレルにもうひとつ取り付けてあるのでスルーアウトできます。組みやすいように制御部とLED部は別基板にしてあります。LED部の抵抗はリードとチップどちらも使えるパターンにしました。制御部は8ピンSOPが15個、チップトランジスタが28個etcです。
基板はそんなに込み入っていませんし構造も分かりやすいので、はんだの練習や機器組み込み用にどうでしょうか？動いている様子はTwitterをご覧ください。
https://twitter.com/momiji_e3/status/1242072004636753922?s=20 https://twitter.com/momiji_e3/status/1242072004636753922?s=20