KR940007289Y1

KR940007289Y1 - 발광다이오드를 이용한 레벨미터

Info

Publication number: KR940007289Y1
Application number: KR2019890000589U
Authority: KR
Inventors: 신용후
Original assignee: 주식회사 금성사; 최근선
Priority date: 1989-01-21
Filing date: 1989-01-21
Publication date: 1994-10-17
Also published as: KR900014952U

Abstract

내용 없음.

Description

발광다이오드를 이용한 레벨미터

제1도는 종래의 레벨미터 회로도.

제2도는 본 고안의 발광다이오드를 이용한 레벨미터 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,3 : 표시 구동부 2 : 표시부

4 : 전원공급부 5 : 증폭부

11 : 정전류제어부 OP1∼OP6,OP11 : 연산증폭기

S1 : 전류원 CS1∼CS5 : 정전류원

LED1∼LED5 : 발광다이오드 Q1∼Q6 : 트랜지스터

본 고안은 신호의 레벨을 표시하기 위한 레벨미터에 관한 것으로, 특히 회로구성이 간단하며, 생산비가 적게 소요되고, 소비진력이 적은 발광다이오드를 이용한 레벨미터에 관한 것이다.

종래에는 제1도에 도시한 바와같이 전원이 인가되는 단자(⑨)가 정전류제어부(11)에 접속됨과 아울러, 전류원(S1)을 통해 직렬 접속되어 접지되는 다이오드(D1∼D4) 및 전압본배용 저항(R1∼R6)에 공통 접속되고, 그들 저항(R1∼R6)에 의해 분배된 기준건전압이 비교기용 연산증폭기(OP1∼OP5)의 비반전 입력단자에 인가되게접속되며, 단가(⑦)로 입력되는 신호의 전압(Vin)을 증폭하여 출력하는 연산증폭기(OP6)의 출력단자가 상기 연산증폭기(OP1∼OP5)의 반전입력단자에 공통 접속되며, 상기 비교기용 연산증폭기(OP1∼OP5)의 출력단자가 상기 정진류제어부(11)에 의해 전류 제어되는 정전류원(CS1∼CS5)을 각기 통해 단자(①∼⑤)에 접속되는 레벨미터구동부(1)를 구비하고, 전원단자(Vcc)를 발광다이오드(LED1∼LED5)를 각기 통해 상기 레벨미터구동부(1)의 단자(①∼⑤)에 각기 접속하여 구성하였다.

이와같이 구성된 종래의 레벨미터 동작상태를 살펴보면, 단자(⑨)를 통해 인가되는 전원단자(Vcc)의 전압은 전류원(S1)을 통해 다이오드(D1∼D4)에 의해 일정전압으로 된 후 저항(R1∼R6)에 의해 순차 분배되어 비교기용 연산증폭기(OP1∼OP5)의 비반전입력단자에 기준전압으로 인가되는데, 전류원(S1)으로부터 저항(R1∼R6)에 일정전류가 흐르기 때문에 상기 연산 증폭기(OP1∼OP5)의 비반전입력단자에는 각기 일정레벨의 전압이 인가되며, 임의의 연산증폭기(OPN)의 비반전입력단자에 인가되는 기준전압을 VN'라 할 때 V1⁺<V2⁺…<V5⁺이다.

또, 신호진압(Vin)은 레벨미터구동부(1)의 단자(⑦)를 통해 연산증폭기(OP6)에 의해 증폭되어 비교기용 연산증폭기(OP1∼OP5)의 반전입력단자에 비교전압으로 인가되며, 따라서 임의의 연산증폭기(OPN)의 반전입력단자에 인가되는 전압을 VN^-라 하면 V1^-=V2^-=…=V5^-=연산증폭기(OP6)의 출력전압이다.

즉 연산중폭기(OP1∼OP5)의 반전입력단자에는 신호전압(Vin)에 비례하는 전압이 인가된다.

그러므로 신호전압(Vin)이 높아짐에 따라 연산증폭기(OP6)의 출력전압도 높아지고, 이 출력전압이 비교기용연산증폭기(OP1∼OP5)의 반전입력단자에 비교전압으로 인가되어 각기 소정의 레벨차로 설정된 기준전압과 각기 비교되므로, 그 비교전압이 기준전압보다 높은 연산증폭기(OP1∼OP5)의 출력단자로부터 저전위신호가 출력되며, 일예로 연산증폭기(OP6)에서 출력되는 비교전압이 연산증폭기(OP5)의 비반전입력단자에 인가되는 기준전압보다 높은 경우에 연산증폭기(OP1∼OP5)에서 모두 저전위신호가 출력되며, 이 저전위신호는 정전류제어부(11)에 의해 제어되는 정전류원(CS1∼CS5)울 통해 레벨미터구동부(1)의 단자(①∼⑤)를 저전위상태가 되게 한다. 이와 같이 레벨미터 구동부(1)의 단자(①∼⑤)가 저전위상태가 되면 전원단자(Vcc)의 전원이 발광다이오드(LED1∼LED5) 를 통해 흐르게 되어 발광다이오드(LED1∼LED5)는 점등된다. 즉, 신호전압(Vin) 이 높아질수록 발광다이오드(LED1∼LED5)가 순차적으로 누적 점등되어 신호전압(Vin)의 레벨이 표시된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 레벨미터는 발광다이오드를 점등시키기 위해 각각의 발광다이오드마다 연산증폭기 및 정전류원이 필요하므로 그의 구조가 복잡해지고, 생산원가가 상승되며, 또 발광다이오드의 점등시 그에 흐르는 건류를 I_L, 그에 인가되는 전압을 V_L이라 하면(V_CC-V_L)×I_L만큼의 불필요한 전력소모가 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 전원공급부를 공통으로 사용하고, 발광다이오드를 직렬 접속하여, 신호전압 크기에 따라 그 직렬 접속의 발광다이오드를 누적 점등시키게 함으로써 회로구성을 간단히 하고, 생산비를 절감하며, 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 발광다이오드를 이용한 레벨미터 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전원단자(Vcc)가 저항(R18)을 통해 트랜지스터(Q6)의 에미터에 접속됨과 아울러 그 전원단자(Vcc)가 저항(R16)을 통해 저항(R17) 및 그 트랜지스티(Q6)외 베이스에 접속되어, 그 트랜지스터(Q6)의 콜렉터를 통해 일정전원을 공급하는 전원공급부(4)와, 연산증폭기(OP11) 및 저항(R19, R20)에 의해 입력신호전압(Vin)을 증폭하는 증폭부(5)와, 상기 전원공급부(4)를 통해 직렬 접속된 트랜지스터(Q1∼Q5)의 에미터에 전원을 공급하고 상기 증폭부(5)의 출력신호를 저항(R11∼R15)을 각기 통해 그 트랜지스터(Q1∼Q5)의 베이스에 각기 인가하여, 상기 증폭부(5)의 출력신호레벨에 따라 상기 트랜지스터(Q1∼Q5)의 온/오프 수를 결정한 후 그에따른 표시구동신호로 출력하는 표시구동부(3)와, 상기 전원공급부(4)를 통해 직렬 접속된 발광다이오드(LED1∼LED5)에 전원을 공급하고 상기 표시구동부(3)외 표시구동신호에 따라 그 발광다이오드(LED1∼LED5)를 누적점등표시하는 표시부(2)로 구성한 것으로, 이와같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

전원단자(Vcc)의 전원이 저항(R16), (R17)으로 바이어스가 설정된 트랜지스터(Q6)를 통해 표시부(2) 및 표시구동부(3)에 구동전원으로 인가되는데, 신호전압(Vin)이 증폭부(5)의 연산증폭기(OP11)에서 증폭되어 표시구동부(3)의 트랜지스터(Q1∼Q5)의 베이스에 인가될 때 그 신호전압(Vin)의 레벨에 따라 상기 트랜지스터(Q1∼Q5)의 온, 오프가 제어되며, 이에따라 표시부(2)의 발광다이오드(LED1∼LED5)의 점등 및 소등상태가 제어된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 저항(R16∼R18) 및 트랜지스터(Q6)로 구성된 전원공급부(4)에서 표시구동부(3) 및 표시부(2)에 일전전원을 공급하게 되는데, 트랜지스터(Q6)의 베이스전류를 무시하면 이의 베이스에 인가되는 전위는이 되고, 트랜지스터(Q6)의 에미터전류와 콜렉터전류는 거의 같으므로 I_C=I_E=이다.

단, I_C: 트랜지스터(Q6)의 클렉터전류, I_E: 트랜지스터(Q6)의 에미터전류, V_BE(Q6): 트랜지스터(Q6)의 베이스 및 에미터 간의 전압.

따라서 발광다이오드(LED1∼LED5)로 공급하려는 전류량이 결정되면, 상기 식을 이용해 처항(R16∼R18)값을 조정하면 된다.

그리고 신호전압(Vin)이 연산증폭기(OP11)에서 증폭되어 트랜지스터(Q1∼Q5)의 베이스측에 인가되는 전압을 V_O라 하면,이다.

또한, 발광다이오드(LED1∼LED5)가 점등되었을 때 이들 각각의 양단전압을 V_L, 트랜지스터(Q1∼Q5) 각각의 베이스 및 에미터간 전압을 V_BE라 할 때, V_O>(5×V_L一V_BE)이면 트렌지스터(Q1∼Q5)의 베이스 및 에미터간에는 역방향 바이어스가 걸리게 되어 트랜지스터(Q1∼Q5)는 오프되고, 이에따라 트랜지스터(Q6)의 콜렉터전류(I_C)는 발광다이오드(LED5∼LED1)를 통해 접지로 흐르게 되어 발광다이오드(LED1∼LED5)가 모두 점등된다.

같은 원리로 연산증폭기(OP11)의 출력전압(Vo)이 N×V_L-V_BE<V_O<(N+1)×V_L-V_BE이면, 트랜지스터(Q1∼QN)가 오프되고, 트랜지스터(Q(N+l)-Q5)가 온되어 트랜지스터(Q6)의 콜렉터전류(I_C)는 트랜지스터(Q5∼(Q(N+1)) 및 발광다이오드(LEDN∼LED1)를 통해 접지로 흘러 발광다이오드(LEDN∼LED1)만 점등된다.

즉, 신호진압(Vin)의 레벨이 높아질수록 트랜지스터(Q1∼Q5)가 순차적으로 오프되어 그에따라 발광다이오드(LED1∼LED5)가 누적 점등되므로 신호전압(Vin)의 레벨이 표시된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 전원공급부를 공통으로 사용하여 표시구동부 및 표시부에 일정구동전원을 공급하고, 상기 표시부의 발광다이오드를 직렬 접속하여, 신호전압의 크기에 따라 그 직렬 접속의 발광다이오드를 누적 점등시키게 함으로써 신호전압의 레벨을 시각적으로 표시하고, 회로구성이 간단해져 생산원가를 절감하며, 불필요한 전력소모를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

일정전원을 공급하는 전원공급부(4)와, 입력신호전압을 연산증폭하는 증폭부(5)와, 상기 전원공급부(4)를 통해 전원을 공급받고, 상기 증폭부(5)의 출력레벨에 따라 직렬 접속된 트랜지스터의 온/오프 수를 결정하여 표시구동신호를 출력하는 표시구동부(3)와, 상기 전원공급부(4)를 통해 전원을 공급받고 상기 표시구동부(3)의 표시구동신호에 따라 직렬 접속된 발광다이오드의 점등수를 결정하여 표시하는 표시부(2)로 구성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 레밸미터.