Вариант подключения микросхемы LM3914 взят из [1], [2]. Основу базовой микросхемы LM3914 составляют десять компараторов, на инверсные входы которых через буферный ОУ подается входной сигнал, а прямые входы подключены к отводам резистивного делителя напряжения. Выходы компараторов являются генераторами втекающего тока, что позволяет подключать светодиоды без ограничительных резисторов. Индикация может производиться или одним светодиодом (режим «точка»), или линейкой из светящихся светодиодов, высота которой пропорциональна уровню входного сигнала (режим «столбик»). Переключение между режимами «точка» и «столбик» производится управлением по выводу 9. При подключении этого вывода к плюсу источника питания микросхемы (вывод 3) реализуется режим «столбик», если же вывод оставить свободным или подключить к общему проводу — «точка». Порог переключения между режимами примерно на 100 мВ ниже напряжения на выводе питания 3. Входной сигнал Uвх подают на вывод 5, а напряжения, определяющие диапазон индицируемых уровней, — на выводы 4 (нижний уровень Uн) и 6 (верхний уровень Uв). Эти напряжения должны быть в пределах от 0 до уровня, на 1,5 В меньше напряжения источника питания, подключаемого к выводу 3. «Цена деления» индикатора, т. е. увеличение входного напряжения, вызывающее включение очередного светодиода, составляет 0,1 от разности U_B—U_H. Индикатор на микросхеме LM3914 работает следующим образом. Пока напряжение на входе Uвх меньше, чем на входе Uн плюс «цена деления», ни один светодиод не светится. Как только эти напряжения сравняются, включается светодиод HL1, подключенный к выходу 1. В режиме «точка» при увеличении входного напряжения ток по выходу 1 прекращается и появляется ток выхода 2, при этом гашение первого светодиода и включение второго происходит одновременно, свечение как бы «перетекает» из одного светодиода в другой, и не возникает ситуации, когда оба светодиода погашены. В режиме «столбик» включение очередного светодиода, естественно, не вызывает гашения предыдущего.

Микросхема LM3914 предназначена для построения индикаторов с линейной шкалой, и все резисторы ее делителя имеют одинаковое сопротивление. Микросхемы содержат источник опорного напряжения с номинальным значением 1,25 В. Путем подключения двух внешних резисторов R7 и R9, напряжение может быть установлено любой большей величины, не превышающей на 2 В ниже напряжения питания, но не более 12 В. Подключение резисторов R7, R9 и расчет опорного напряжения осуществляется так же, как для микросхемы LM317. Интересна роль резистора R9, его сопротивление определяет ток через светодиоды. Напряжение питания микросхемы должно по крайней мере на 2 В превышать напряжение опорного источника. Если напряжение на выводе 4 микросхемы (U_H) установить отличным от нуля, можно получить растянутую линейную шкалу — от U_H  до U_B. Напряжение питания микросхемы должно находиться в пределах 3...25 В. Напряжение питания светодиодов должно быть не менее 3 В и не более напряжения питания микросхемы. Источник питания микросхемы в непосредственной близости от нее должен быть зашунтирован оксидным танталовым конденсатором С3, емкостью не менее 2,2 мкФ или алюминиевым 10 мкФ. Возможно питание цепи светодиодов выпрямленным неотфильтрованным напряжением частотой 50 Гц, однако необходимо подключение к этой цепи такого же блокировочного конденсатора, как и к микросхеме.

Часть ВЧ напряжения от выходного (антенного) разъема XW1 УМ, с делителя напряжения на резисторах R1 и R2 выпрямляется диодом VD1. Выпрямленное напряжение через резисторы R5 и R4 приложено к стрелочному измерительному прибору РА1. Построечный резистор R5 предназначен для установки необходимого уровня напряжения на измерительном приборе РА1 при калибровке. Так же выпрямленное напряжение через резисторы R6 и R8 подается непосредственно на сигнальный вход Uвх (вывод 5) микросхемы DA1. Построечный резистор R6 предназначен для установки необходимого уровня напряжения на сигнальный вход Uвх микросхемы DA1 при калибровке. Вывод 9 микросхемы DA1 подключен к плюсу источника питания (вывод 3), согласно сказанному выше, реализован режим «столбик». Регулируя движок построечного резистора R7 можно установить «цену деления» индикатора, с расчета 0,1 UB (напряжение на выводе 6 микросхемы DA1).

Детали: Стрелочный измерительный прибор РА1 типа М2001-40 с током полного отклонения стрелки 200 мкА. Диод VD1 – кремниевый, высокочастотный, рассчитанный на прямой ток не менее 30 мА, и обратное напряжение не менее 50 В, например ВАТ41, КД522, КД510, КД521 с любым буквенным индексом. Детали ВЧ детектора R1 – R3, VD1, С1 смонтированы на небольшой двусторонней печатной плате, рядом с антенным разъемом XW1. Детали индикатора смонтированы на односторонней печатной плате размерами 40 х 50 мм, рядом с линейкой светодиодов HL1 – HL10 (Рис. 2).

Линейка светодиодов HL1 – HL10 установлена на передней панели УМ (Рис. 3).

Настройка: после проверки правильности монтажа, подключаем индикатор к источнику питания + 9…18 В. К антенному разъему XW1 УМ подключаем эквивалент нагрузки сопротивлением 50 Ом. Подаем с УМ в нагрузку номинальную мощность, например, 400 Вт, это примерно 140 В на нагрузке 50 Ом. Вращая движок построечного резистора R5 устанавливаем стрелку измерительного прибора РА1 на деление 140 мкА. Вращая движок построечного резистора R6 устанавливаем уровень напряжения на сигнальном входе Uвх микросхемы DA1 так, чтобы зажегся светодиод HL7, то есть получается примерно по 20 В выходного напряжения на каждый светодиод, HL1 = 20 В, HL2 = 40 В, HL3 = 60 В, HL4 = 80 В и т.д. Сразу оговоримся, что УМ работает на нагрузку примерно 50 Ом, то есть резонансные антенны, с низким КСВ. При подключении к УМ случайных «веревок», у нас будут совсем другие показания.
Пример установки на передней панели УМ показан на Рис. 4.

Работу индикатора можно посмотреть на Youtube по ссылке [3].

Скачать схему в формате splan: power_indicator.spl [27.81 Kb] (скачувань: 549)

Использованные источники:

1. Светодиодные индикаторы уровня на микросхемах семейства LM3914, LM3915 и LM3916 http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=943
2. Даташит LM3914 http://radio-hobby.org/modules/datasheets/360-lm3914n http://radio-hobby.org/uploads/datasheets/lm/lm3914.pdf
3. youtube.com / Усилитель мощности на ГУ-81М https://www.youtube.com/watch?v=etz31be7WLY https://www.youtube.com/watch?v=XFVQ7HuQUlc

Мельничук Василий, UR5YW,
г. Черновцы, Украина.
E-mail: ur5ycw@gmail.com