LM3914工作原理及電路接線的應(yīng)用

LM3914是美國Ns公司研制的點/條顯示驅(qū)動集成電路。內(nèi)含輸入緩沖器、10級精密電壓比較器、1.25V基準電壓源及點/條顯示方式選擇電路等。10級電壓比較器的同相輸入端與電阻分壓器相連，電阻分壓器由10只1kg精密電阻串聯(lián)組成。

各單位級比較器的加權(quán)值相等，從而使得十級線性顯示驅(qū)動器的組成，適合與LED中使用，更能完成LCD、VFD電平表的線性標度器件的完美驅(qū)動。工作電壓為3v~25W最高為48V，輸出電流在2~30mA范圍可調(diào)，輸出端承壓能力為±35V，最大輸出限制在30mA之內(nèi)輸入緩沖器接成跟隨器形式，提高了輸入阻抗和測量精度。LM3914內(nèi)部設(shè)有遲滯電路，顯示不是從一個LED立刻跳到男一個LED，而是平緩過度，可消除噪聲干擾，改善輸入信號俠速變化時引起的閃爍現(xiàn)象。由于內(nèi)部電阻分壓器是浮接的，所以電壓測量范圍很寬。

LM3914是10位發(fā)光二極管驅(qū)動器，它可以把輸入模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出驅(qū)動10位發(fā)光二極管來進行點顯示或柱顯示。

LM3914引腳及相關(guān)功能介紹：

1腳接發(fā)光管負極；2腳地；3腳正電源；4腳發(fā)光管最低亮度設(shè)定；5腳信號輸入；6腳發(fā)光管最高亮度設(shè)定；7腳基準電壓輸出；8腳基準電壓設(shè)定；9腳模式設(shè)定；10-18腳接發(fā)光管負極。

LM3914參考電壓源輸出約5V，即在7腳和8腳之間維持一個5V的基準電壓Vref，該基準可以直接給內(nèi)部分壓器使用，這樣當Vin（5腳）輸入一個0～5V電壓時，通過比較器即可點亮0～10個發(fā)光二極管。

4腳和6腳之間連接有10個精密分壓電阻，7腳和8腳之間是一個參考電壓源，9腳為點／柱模式選擇，5腳為信號輸入端。

LM3914N引腳圖

電路工作原理

該電容器充放電演示器電路由電容器充電電路、充/放電選擇控制電路、電容器放電電路、多諧振蕩器和LED顯示驅(qū)動電路組成，如下圖：

電容器充放電演示器電路

LM3914N應(yīng)用

電容器充電電路由時基集成電路ICl、繼電器Kl和電阻器R4組成。電容器放電電路由電阻器R5、晶體管Vl、V2和繼電器K2組成。充/放電選擇控制電路由開關(guān)S、電阻器R3、供電電源插座XS和二極管VDl、VD2組成。多諧振蕩器電路由電阻器Rl、電容器C2和與非門集成電路IC2（Dl、D2）組成。LED顯示驅(qū)動電路由發(fā)光二極管VLl-VL36、電阻器R6、R2、電容器Cl和計數(shù)分配器集成電路IC3組成。演示電容器充電過程時，將S置于“充電”位置，使ICl和IC3的工作電源接通。在未接上充電電容器時，IC1的7腳輸出高電平，Kl不吸合，多諧振蕩器不工作，IC3在通電復(fù)位后，其YO端輸出高電平，而YI-Y9端均輸出低電平，VLl-VL36均不發(fā)光。接上充電電容器后，由于該電容器兩端電壓不能突變，IC1的2腳和6腳由低電平變?yōu)楦唠娖剑?腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，Kl通電吸合，其常開觸頭接通，使多諧振蕩器通電工作，為IC3的CP端提供計數(shù)脈沖，使IC3的YO-Y9端依次輪流輸出高電平，VLl、VL2-VLl7、VLl8依次輪流點亮。IC3的Y9端與EN端相連，當輸出高電平時，IC3停止計數(shù)，并保持Y9端恒定輸出高電平的狀態(tài)，使VLl7和VLl8處于長亮狀態(tài)。從而演示了電容器充電時電容器的電壓與電流的變化規(guī)律：即端電壓隨充電時間的變長而越來越高，直至不變;而流過電容器的電流則隨充電時間的變長而越來越小，直至為零。在電容器充電電路工作時，當電容器充電完畢 （兩端電壓充至電源電壓的2/3）時，ICl的7腳就會由低電平變?yōu)楦唠娖?，使Kl釋放，多諧振蕩器停止工作。演示電容器放電過程時，應(yīng)先將充電電容器取下，將S置于“放電“位置，將已充電電容器接到T3、T4兩放電端上。此時電容器上所存電荷經(jīng)R5對Vl放電，使Vl和V2飽和導通，K2吸合，其常開觸頭接通，多諧振蕩器振蕩工作，為IC3提供計數(shù)脈沖，lC3的YO-Y9輸出端依次輪流輸出高電平，使VLl9、VL2O-VL35、VL36依次輪流點亮。當IC3的Y9端輸出高電平時，lC3停止計數(shù)，并保持Y9端恒定輸出高電平的狀態(tài)，使VL35和VL36長亮。從而演示了電容器放電時其端電壓和電流均隨著放電時間的變長而越來越低這一變化規(guī)律。當電容器放電完畢后，Vl和V2截止，K2釋放，多諧振蕩器停止工作。

元器件選擇

VDl和VD2均選用1N4148型硅開關(guān)二極管。VLl-V仍6均選用φ5mm或φ8mm的發(fā)光二極管，VLl-VLl8選紅色，VLl9-VL36選綠色。Vl和V2均選用硅NPN晶體管，Vl型號為S9013或3DG6，V2型號為C8050或3DGl2。Rl-R6均選用1/4W金屬膜電阻器。Cl和C2均選用獨石電容器。ICl選用NE555型時基集成電路;IC2選用CD4011型四與非門集成電路;IC3選用CD4017型十進制計數(shù)/脈沖分配器集成電路。Kl和K2均選用4098型6V直流繼電器。