Аналізатор спектра служить для графічного представлення відтвореного звуку і є необхідним доповненням до графічного коректора. Використовуючи мікрофон хорошого класу і генератор рожевого шуму, можна за бажанням змінити акустику приміщення. Пристрій аналізує акустичний сигнал в п'яти діапазонах: 100 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 3 кГц, 8 кГц. Рівень амплітуди кожної частоти висвічується на 12-точкових світлодіодних лінійках. Схема аналізатора збирається на двох платах. Перша з них містить світлодіодну матрицю і схему управління нею, друга – схему передпідсилювача, фільтри та подовжувачі. Вхідний підсилювач побудований на операційному підсилювачі (елемент '/4 US2). Ступінь його посилення можна регулювати за допомогою потенціометра Р1. Посилений сигнал надходить на входи п'яти активних діапазонних фільтрів. Через типу використовуваної матриці з акустичного сигналу експериментальним способом вибрано п'ять частот, візуальний ефект яких є найбільш цікавим. Сигнали з фільтрів піддаються детектування в випрямлячах, що змінюють змінний сигнал у постійне напруга, пропорційне амплітуді сигналу. Ці напруги надходять на входи аналогового мультиплексора, який по черзі підключає їх до входів вимірювальної схеми.

Матриця і схема, що управляє нею, змонтовані на окремій платі. Операційні підсилювачі US7-US9 працюють як компаратори. Напруга зсуву для кожного з них береться з дільників R32-R43. Компаратори порівнюють напруга, подане на їх не-інвертують входи, з напругою зсуву. Після перевищення порогів вхідних напруг на виходах компараторів є логічна 1. Через транзистори Т1-Т12 катоди світлодіодів підключаються до маси схеми.

Схема послідовного управління діодним матрицею побудована з використанням інтегральних мікросхем US4, US5, US6. Мікросхема US6 (NE555) виконує роль генератора тактових імпульсів. З його виходу імпульси прямокутної форми з частотою «350 Гц потрапляють на лічильник US5 (CD4040). Після поділу частот сигналу з виходів Ql, Q2, Q3 керують роботою декодера US4 (4028) і мультиплексора US3 (4051). Напруга на виходах декодера через транзистори Т13-Т17 замикають по черзі стовпчики матриці. Замикання даного стовпчика відповідає замиканню відповідного входу аналогового мультиплексора і загоряння комбінації світлодіодів в залежності від напруги, яка існує в даний момент на виході фільтра.

У зв'язку з великою частотою набору вимірювань і недосконалістю людського ока виникає враження одночасного загоряння всіх стовпчиків. Діоди D7 і D8 утворюють штучну масу для операційних підсилювачів, що працюють з роздільним харчування ^!.

Монтаж пристрою слід починати з пайки всіх скоб. Потім по черзі впаюються резистори, конденсатори, напівпровідників ші прилади, а далі – матриця. Впаівая напівпровідник, слід звернути увагу на полярність їх висновків. Плата монтується за допомогою паяльника з тонким жалом, використовуючи хороший припой (наприклад, LC60). Після перевірки правильності з'єднань і перевірки на наявність мікроушкоджень плати з'єднуються. Після підключення живлення 12 В слід проконтролювати струм, що йде через схему. Він повинен бути рівний «50 мА (світлодіоди погашені). Користуючись генератором низької частоти, можемо перевірити правильність роботи фільтрів. На вхід аналізатора підводимо сигнал частотою 100 Гц і амплітудою 0,7 В. Потенціометром Р1 регулюємо посилення схеми так, щоб в лівому стовпчику спалахнуло десятий світло-діод. Десята світлодіод буде відповідати рівню 0 дБ. Наступні світлодіоди будуть відповідати +3 і +6 дБ (червоні). Підводячи з генератора наступні частоти (500 Гц, 1 кГц, 3 кГц, 8 кГц), перевіряємо правильність роботи інших фільтрів. Легке загоряння сусідніх стовпчиків при перевірці даної частоти викликано гарною якістю фільтрів. Не маючи генератора для перевірки аналізатора, можемо використовувати магнітофон з вбудованим покажчиком налаштування і якісно записаної плівкою. На вхід аналізатора подаємо сигнал з виходу «лінія» магнітофона і потенціометром Р1 встановлюємо в такому положенні, щоб рівень 0 дБ на покажчику магнітофона відповідав рівню 0 дБ на покажчику аналізатора спектра (десятий світлодіод). Живлення 12 В. Максимальний споживаний струм 300 мА.

US1.US2, US7-US9

LM324

R1.R2

Юком

US3

4051

R3, R7, R8, R12, R13, R17, R18

 

US4

4028

R22, R23, R27

47 кОм

US5

4040

R4, R9, R14.R19, R24, R41

3,6 кОм

US6

NE555

R5, R10, R15, R20, R25

470 кОм

Т1-Т12

ВС547, 548, 237

R6, R11.R16, R21.R26

470 Ом

Т13-Т17

Вс337, 338

R35, R44-R55

15кОм

D1-D6

1N4148

R30

33 кОм

 

D7

стабілітрон 5V6

R31.R43

1 кОм

D8

стабілітрон 4V7

R28, R29, R32, R36, R37

22 кОм

світлодіодна матриця 5×12

R33, R38

18 кОм

С1 _

100 нФ

R34

5,6 кОм

02,03

33 нФ

R39

12 кОм

04,07,010,013,016 4,7 мкФ

R40

6,8 кОм

05, 06

10 нФ

R42

1,8 кОм

08,09

3,3 нФ

R56-R67

220 Ом

011,012

1 нФ

Р1

100 кОм

014,015

390 пФ

017,020, 021,022

100м $ Ф

018

68 нФ

019 *

4,7 нФ

 

Література: 100 кращих радіоелектронних схем; – М: ДМК Пресс, 2004.