本應(yīng)用筆記介紹了一個簡單的獨立面板顯示電路，用于驅(qū)動12 LED對數(shù)列。LED柱是一個12步對數(shù)指示器，步高為6dB，形成72dB的總列范圍。電路的精度和穩(wěn)定性由設(shè)計ADC的規(guī)格決定。具有MAX1276 12位ADC。

面板級對數(shù)列顯示通常采用以下兩種配置之一：模擬對數(shù)轉(zhuǎn)換器和列顯示ADC;或高分辨率 ADC、處理器控制的對數(shù)算法以及 LED 或 LCD 列驅(qū)動器的組合。

還有一種更簡單的全數(shù)字替代方案，包括一個串行輸出 ADC 以及一些定時和顯示電子器件（圖 1）。作為獨立電路，它不需要微調(diào)（模擬版本那樣），不需要微控制器，也不需要軟件。要顯示的信號施加于12位ADC（IC1，MAX1276）。對于所示電路，該信號的范圍為零（無LED亮起）至+2.048V（所有LED亮起），第一個LED在+1mV時亮起。

當(dāng)CNVST的短正脈沖觸發(fā)時，MAX1276開始轉(zhuǎn)換，由SCLK信號計時。其輸出（DOUT）由SCLK的上升沿計時，從四個前導(dǎo)零開始，然后是12位轉(zhuǎn)換結(jié)果，MSB優(yōu)先。因此，一個轉(zhuǎn)換結(jié)果在SCLK上需要16個時鐘脈沖。

顯示屏是 12 個 LED 的垂直堆棧，其中頂部的 LED 代表 MSB。在工作期間，電路掃描生成的每個轉(zhuǎn)換結(jié)果（如上所述，首先是MSB）。它記錄值為“1”的第一個位，然后繼續(xù)照亮該 LED 及其下方的所有位。結(jié)果是一個對數(shù)列，其中將列向上或向下移動一步所需的輸入電壓變化是當(dāng)前輸入值的兩倍或一半（6.02dB步進）。可用步進數(shù)等于ADC的分辨率（本例中為12位）。

圖1.該獨立面板顯示電路驅(qū)動12-LED對數(shù)列，輸入電壓每變化6.02dB，其高度就會改變一個LED。

在DOUT中，值為“1”的第一個輸出位將C1（帶二極管D1）充電至邏輯一級。C1上的電壓連接到兩個級聯(lián)74HC595 IC中第一個的數(shù)據(jù)輸入（DS），它們共同構(gòu)成一個16位移位寄存器。為ADC提供時鐘的信號略有延遲，也會為移位寄存器提供時鐘，從而將輸入端的值插入移位寄存器。在轉(zhuǎn)換結(jié)束時，第一個位之后的所有位都顯示“1”值，也會被存儲在C1上的電壓強制為“1”。

每次轉(zhuǎn)換完成后，都會對兩個 74HC595 IC 的SC_TP輸入施加一個負脈沖（圖 2）。此操作將內(nèi)部移位寄存器內(nèi)容傳輸?shù)絻?nèi)部并行輸出寄存器。相同的脈沖通過二極管D2對存儲電容放電，使電路為下一次轉(zhuǎn)換掃描做好準(zhǔn)備。然后，并行寄存器輸出用作列式LED驅(qū)動器。74HC4060 IC用作時鐘和時序發(fā)生器，74HC132提供一些必要的膠合邏輯。

圖2.圖1電路的時序。CNVST：MAX1276轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號;SCLK：MAX1276轉(zhuǎn)換時鐘和74HC595移位時鐘;DOUT：MAX1276轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出;DS：74HC595移位數(shù)據(jù)輸入;ST_CP：74HC595移位寄存器到并行寄存器轉(zhuǎn)換時鐘脈沖。

因此，LED列是一個12步對數(shù)指示器，步高為6dB，形成72dB的總列范圍。其精度和穩(wěn)定性由MAX1276的規(guī)格確定。顯示器的采樣速率約為2.5kHz，如圖所示。

審核編輯：郭婷