LM3914 - Funkamateur

FUNKAMATEUR – Bauelementeinformation
LM3914
Punkt-/Balkenanzeige-Treiber
Grenzwerte
Kurzcharakteristik
Parameter
Kurzzeichen
Betriebsspannung
Spannung an den
Display-Ausgängen
Eingangssignal
bei IE max. 3mA
Dauerverlustleistung
bei TÜ = 100 °C
Spannung über der
Widerstandsdekade
Betriebstemperatur
Übergangstemperatur
Löttemperatur (10 s)
min.
max.
Einheit
25
V
ULED
25
V
●
UE
±35
V
●
PV
1365
mW
UB
70
100
260
mV
°C
°C
°C
●
●
●
UR
TB
TÜ
TLöt
–100
0
Kennwerte (UB = 3 … 20 V; ULED = 3 V … UB; URLO, URHI = –15 mV … 12 V)
Parameter
Kurzzeichen
Betriebsspannung
Standby-Strom (alle LEDs aus)
bei UB = 5 V, IREF = 0,2 mA
bei UB = 20 V, IREF = 1 mA
Referenzspannung
Offset-Spannung
am Puffer und ersten Komparator
an anderen Komparatoren
min.
Widerstandsdekade
Gesamtwiderstand
zwischen Pin 4 und 6
Toleranz
typ.
max.
Einheit
15
V
3
UB
IB
IB
UREF
2,4
6,1
1,28
1,2
UOFS
4,2
9,2
1,34
3
3
Displayausgänge
LED-Strom
bei UB = ULED = 5 V, IREF = 1mA ILED
Sättigungsspannung
USAT
7
10
15
10
0,15
mA
mA
V
mV
mV
13
0,4
mA
V
R
ΔR
8
A1
10
12
0,5
17
2
kΩ
%
A2
11
A9
18
A3...A8
12...17
A10
1
Komparator 1...10
–
+
UE
–
+
–
1k
–
+
1k
–
+
Referenzspannungsquelle
1,25V
+
1k
+UB
Puffer
●
Punkt-/Balkenanzeige ansteuerbar
lineare Widerstandsdekade
unipolare Betriebsspannung
Kaskadierung von bis zu
zehn Schaltkreisen möglich
interne Referenzspannungsquelle
Display-Ströme von 2 bis 30 mA
18-poliges DIL-Gehäuse oder
20-poliges Chip-Carrier-Gehäuse
Beschreibung
Der LM3914 klassifiziert die anliegende
Eingangsspannung und steuert entsprechend ihrem Wert zehn LEDs an. Dadurch ist ein lineares Voltmeter realisierbar, wobei man als Betriebsart zwischen
Punkt- und Balkenanzeige umschalten
kann. Durch Kaskadierung der ICs sind
Displays mit 20 bis 100 Segmenten
möglich. Beide Enden der Widerstandsdekade sind herausgeführt und gestatten
dadurch, die Anzeigegrenzwerte durch
Anlegen von externen Spannungen frei
zu wählen.
Hersteller
National Semiconductors Corp.,
1111 West Bardin Road, Arlington,
TX 76017, USA, www.national.com
Anschlussbelegung (DIL)
Blockschaltbild
5
●
UB
+
1k
von Pin 11
RL0 4
Pin 1: Display-Segment 1
Pin 2: negative Betriebsspannung
Pin 3: positive Betriebsspannung
Pin 4: Anfang Widerstandsdekade
Pin 5: Eingangsspannung
Pin 6: Ende Widerstandsdekade
Pin 7: Referenzspannungausgang
Pin 8: Referenzspannung eichen
Pin 9: Betriebsartenauswahl
Pin 10: Display-Segment 10
Pin 11: Display-Segment 9
Pin 12: Display-Segment 8
Pin 13: Display-Segment 7
Pin 14: Display-Segment 6
Pin 15: Display-Segment 5
Pin 16: Display-Segment 4
Pin 17: Display-Segment 3
Pin 18: Display-Segment 2
Betriebsartenauswahl
–
+UB
3
–UB
2
RHI
6
RefAdj
8
RefAus
7
Mode
9
Bild 1: Blockschaltbild des LM3914
Bild 2: Pinbelegung
FA 1/04 • 51
© Box 73 Amateurfunkservice GmbH
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www.funkamateur.de
Wichtige Diagramme
11,5
12
11,0
≈
≈
2,4
TB =70°C
1mA
800μA
8
600μA
6
400μA
4
IAdj = 200μA
Referenzlast IRef = 0,2mA
2,3
2,2
Referenzlast IRef =1mA
TB =0°C
Ausgangsstrom [mA]
LED-Strom [mA]
10
TB =70°C
10,5
UB = 5V
TB = 25°C
2
TB =0°C
0
5
10
15
LED-Spannung [V]
25
20
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Ausgangsspannung [V]
1,0
Bild 4: Segmentausgangsstrom als Funktion der Ausgangsspannung
Bild 3: LED-Strom als Funktion der Referenzspannungsbelastung IREF
Applikationshinweise
• Helligkeitssteuerung der LED-Segmente: Der durch die externe Belastung der Referenzspannungsquelle aus
Pin 7 fließende Strom IREF beeinflusst
direkt die maximalen Segmentströme,
ILED ≈ 10 · IREF.
• Anzeigebereich einstellen: Die Widerstandsdekade kann man zwischen zwei
beliebige Spannungen im Bereich von
+UB bis –UB schalten. Dafür sind
einerseits die am Pin 7 anliegende
Spannung und andererseits externe
Spannungsquellen mit Operationsverstärkern verwendbar. Die Aktivierung
jedes einzelnen Komparators verteilt
sich linear über jeweils ein Zehntel
der Gesamtspannungsdifferenz zwischen Pin 6 und Pin 4. Die Ausgangsspannung am Anschluss 7 errechnet
sich aus:
UAus = UREF (1 + R2/R1) + IADJ · R2
RefAus
RefAdj
IRef
URef
• Kaskadierung von Schaltkreisen: Im
Punktanzeigemodus ist die Kaskadierung mehrerer (bis zu 10) Schaltkreise
möglich. Dazu ist Pin 9 eines ICs in
Reihe mit Pin 1 des nächsten ICs zu
schalten. Am letzten Schaltkreis ist
der Anschluss 9 mit Pin 11 zu verbinden. Alle Stufen, bis auf die letzte,
sind mit einem zusätzlichen Parallelwiderstand von Pin 11 an ULED zu
versehen.
• Betriebsartenumschaltung: Für die
Balkenanzeige ist Pin 9 mit Pin 3 zu
verbinden. Bei der Punktanzeige bleibt
Pin 9 unbeschaltet.
IAdj
R1
R2
UAus
Applikationsschaltung
VD1
VD2
VD3
VD4
VD5
VD6
VD7
VD8
VD9
VD10
+
18
17
16
15
14
13
12
11
10
IC1 LM3914
1
2
3
4
5
C1
2,2μ
ILED = 12,5V
R1
URef = 1,25V (1+
6
7
8
9
UB
8V
R1
1,21k
UE
ULED
8V
R2
3,03k
Bild 5: Anwendung als Spannungsanzeige für 0 bis 5 V im Balkenanzeigemodus
52 • FA 1/04
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R2
)
R1