新颖的白炽灯电平指示器

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本文介绍的电平显示器有以下三个特点:

1.采用普通的6.3V小型白炽灯泡作显示元件亮度高,配以不同颜色的灯罩美观醒目,特别适合自制组合机等大型家用音响设备,有极佳的装饰性效果。

2.显示状态可以选择为连续式或阶梯式。连续式随输入电平的升高,点亮的灯泡依次增加,呈光柱态伸缩。阶梯式随输入电平的升高呈光点态跳跃,即后灯点燃时前灯熄灭。这种亮态很别致有神秘感,且这种方式节省电能。

3.线路板设计为双线插座连接式,显示器的形状和位置不受印制板的约束,可随意排列成横式、竖式、园式等各种方式。

线路原理简介

如图1所示,交流输入信号经R\(_{1}\)、C1藕合,D\(_{1}\),D2倍压整流,C\(_{2}\)滤波,变成直流电压经R3加至BG\(_{1}\)基极,使BG1、RG\(_{11}\)导通ZD1点亮。此时因K置于断路状态,BG\(_{21}\)~BG29的发射极悬空而不工作。当输入交流电压V\(_{入}\)不断增大时BG2~BG\(_{1}\)0及BG12~BG\(_{2}\)0依次导通,ZD2~ZD\(_{1}\)0依次点亮,相反,随着V入的减小ZD\(_{1}\)0~ZD1依次熄灭,结果,各灯组成一条光柱,随信号的强弱而增长或缩短。

图1
图1 🔍原图 (1825×495)

如果将K置于接通位置,BG\(_{21}\)~BG29的发射极接地。当V\(_{入}\)增加时BG1、BG\(_{11}\)首先导通,ZD1点亮,V\(_{入}\)再稍稍增大BG2、BG\(_{12}\)及BG12同时导通。由于BG\(_{2}\)、BG12导通使ZD\(_{2}\)点亮。由于BG21导通,BG\(_{21}\)的集电极电流增大,使集电极(即BG1的基极)电压下降,由于BG\(_{1}\)基极电压下降,BG1截止,BG\(_{11}\)也截止。ZD1熄灭。同理当V\(_{入}\)不断增大时,总是后面一个灯泡点亮前面一个灯泡熄灭。相反,V入减小时就会前面一个灯泡点亮后面一个熄灭,形成跳跃的光点状态。

元器件选择

本电路对元器件无特殊要求。BG\(_{1}\)~BG10,BG\(_{21}\)~BG29可选用小功率NPN硅管3DG、3DX型,BG\(_{11}\)~BG21由于工作在开关状态,也可选用小功率的PNP管,如3AX、3CG、3CX系列。二极管D\(_{3}\)~D11可使用2CK型管,也可使用3DG型三极管的e、b结。D\(_{1}\)、D2可使用2AP9锗二极管。小灯泡ZD\(_{1}\)~ZD10可使用普通的6.3V指示灯泡,其他2.5V~12V的小型指示灯泡也可使用,但要相应地改变电源电压。使用交流供电时D\(_{12}\)~D15的选择要依据所用指示灯的参数而定。例如使用12V,50mA的灯泡,这时总的直流供电电流I\(_{max}\)≤0.5A,因此可选用IN400系列(Imax=1A)。如果总的直流供电电流大于1.5A,则应改用IN5400系列(I\(_{max}\)=3A),其它阻容元件数值参考图1标注值。

制作

该显示电路的印板图见图2。如果元器件质量较好,焊接无误,接上电源即可正常工作,无须复杂的调试。不过有一点应注意:由于使用白炽灯作为显示器件电流较大,电源变压器要有一定的功率储备。所有的灯都点亮时电压下跌不应超过25%。其次,该电路只需调整R\(_{1}\),使扩音设备满功率输出时ZD10刚好点亮。改变R\(_{2}\),C2的值可改变显示时间常数。如果感到灯泡的闪烁跟不上音乐节奏的变化,可减小R\(_{2}\)的值,反之可加大R2。ZD\(_{1}\)~ZD10小灯泡可排列成任意形状,采用配带彩色灯罩的灯泡最方便。如手头只有白炽灯泡,可以参照图3自己制作一个“灯罩”。隔框用铁皮制作,档板也用不透光的板料制作,再用有颜色的有机玻璃制作一个罩。当然,上述隔框可以制作成各种形状,根据音响设备的具体情况而定。(北京师范大学 赵九泷)

图2
图2 🔍原图 (844×1588)
图3
图3 🔍原图 (703×429)