Vumètre 10 LED à LM3915

Vumètre 10 LED à LM3915

Cet article la version la plus simple du vumètre à base de LM3915, grand classique des vumètres pour amplis audio.

 

Ci dessous, le schéma du vumètre avec LM3915

 

vumetre 10 led a lm3915 0

 

Connexion du vumètre

 

Chaque LED indique une variation de niveau d'entrée de 3dB, ce qui revient à augmenter de 41% la tension d'entrée. Il s'agit d'une échelle logarithmique tout à fait adaptée aux dynamiques sonores.

 

L'entrée provient du haut parleur, l'ampli doit faire au moins 10W.

 

Mode "point" ou "barregraphe" du LM3915

 

Le mode "point" du LM3915 n'allume que la LED indicatrice du niveau. La consommation est de 20mA à 25mA en mode "Point" (SW1 ouvert ou patte 9 non connectée). En mode point, aucun problème thermique n'apparaît.

 

Le mode "barregraphe" du LM3915 allume toutes les LED de la 1ère à celle indicatrice du niveau. La consommation est de 200mA en mode "Barregraphe" (SW1 fermé ou patte 9 directement reliée au +). La dissipation de chaleur peut devenir excessive pour le LM3915. En mode barregraphe, une tension d'alimentation réduite (7V max) pour les LED est ainsi nécessaire. On peut aussi insérer une résistance en série avec toutes les LED. Cela n'influence pas leur luminosité qui est fixée par le LM3915.

 


vumetre 10 led a lm3915 1

Croquis des LED de vumètre en mode point ou barregraphe

 

Redressement du signal pour le vumètre à LM3915

 

Le LM3915 mesure une tension continue à son entrée. Il faut donc redresser et filtrer le signal issu du haut parleur. D1 redresse, R1 limite les pointes de courant liée à la charge de C2. C2 lisse le signal redressé. P1 et R2 forment un diviseur de tension ajustable. La constante de temps liée à C2 vaut (P1+R2).C2. Elle doit être supérieure aux périodes du signal audio (>50ms pour 20Hz) mais pas trop longue, sinon le vumètre semblera peu réactif à la dynamique de la musique.

 

Pour étalonner le vumètre, on doit faire fonctionner l'ampli à sa puissance max sur un signal sinus et tourner P1 jusqu'à allumer LD10. En diminuant l'amplitude du signal (réduire le volume), LD9 soit s'allumer. Ce fonctionnement correspond au mode "point". Pour le mode "barregraphe", les 10LED s'allument à puissance max et 9LED s'allument à niveau de puissance un peu inférieur.

Etant donné que la constante de temps dépend de P1, on pourra augmenter ou diminuer la valeur de C2 au goût de chacun (vumètre très réactif ou plutôt indiquant les niveaux crêtes.

 

A éviter

 

Ne pas faire arriver directement le signal audio non redressé sur la patte 5, sinon, le vumètre suivra en temps réel chaque variation instantanée. L'oeil verra plusieurs LED allumées à la fois, de façon informe et brouillon.

 

Luminosité des LED

 

La valeur de R3 détermine le courant I dans les LED par la relation :

 

I = 12.5V/R3 + 5.7mA (d'après constructeur)

 

Ici, avec R3 = 1kOhm, I = 12.5mA + 5.7mA = 18.2mA théoriques

 

Couleur des LED du vumètre

 

C'est la patte 1 qui allume sa LED en premier. Il semble naturel que LD1 soit verte... LD10 s'allume en dernier, pour les niveaux les plus élevés. Elle indique un niveau maximum et peut être rouge...

Modifications du vumètre à LM3915

 

Il est possible de mettre 2 LED en série à la place de chaque LED si l'alimentation du vumètre est supérieure à 6V.


Alimentation du LM3915

 

Condensateur de découplage C1

 

C1 est nécessaire si l'alimentation du vumètre provient de fils plus longs que 15cm environ (2.2uF tantale ou 10uF électrolytique aluminium).

Tension d'alimentation : 5V à 25V

 

Consommations mesurées expérimentalements 

Conditions de mesure : R3 = 1k, Courant LED mesuré : 15.7mA, Alim. = 12V
 
7.2mA (toutes les LED éteintes)
23mA (1 LED allumée)
84mA (4 LED allumées)
180mA (10 LED allumées)

 

Le mode barregraphe avec une alim de 12V fait trop chauffer le LM3915. La mesure est faite en quelques secondes puis l'alimentation est coupée. Le LM3915 a juste le temps de tiédir...

 

La masse de l'alimentation doit être commune à la masse audio.

 

La consommation du LM3915 varie de moins de 5% sur la plage d'alimentation 6V-25V en mode point et 6V-12V en mode barregraphe.

 

Réalisation pratique

 

Alimentation du LM3915

 

L'alimentation peut être une source extérieure ou bien s'appuyer sur l'alimentation positive de l'ampli. Il faut dans ce cas prélever l'alimentation positive (borne + du pont de diodes ou condensateur de filtrage) et faire une petite alimentation basée une diode zener (1.3Watt). On a intérêt à choisir une diode zener de faible valeur pour réduire l'alimentation du LM3915 et aussi rendre le montage moins sensible aux variations de tension de l'ampli (ondulation). La résistance doit être calculée pour donner au moins 23mA, mettons 30mA pour avoir une petite marge. Il s'agira d'un modèle de puissance (5W).

 

Sa valeur pourra être : tension d'alim de l'ampli (Volts) / 0.03 (Ampère)

 

vumetre 10 led a lm3915 2

 

Ce montage pouvant difficilement fournir 200mA, le vumètre devra fonctionner en mode "point" du LM3915.

 

Réalisation de vumètre à LM3915

 

Ci dessous, petit aperçu d'une maquette de vumètre avec 2LED en série pour créer un effet de vumètre double. Seules les 8 premières sorties sont utilisées.

 

vumetre 10 led a lm3915 3

Réalisation de vumètre 2x8 LED monophonique (une seule entrée)

vumetre 10 led a lm3915 4

Réalisation de vumètre 2x8 LED monophonique (une seule entrée)

 

vumetre 10 led a lm3915 5

Montage avec alimentation et tension de signal (simule la sortie haut parleur)

 

Le vumètre est alimenté par une alim stabilisée standard : une voie sert d'alimentation, l'autre de signal (la diode de redressement est toujours passante dans ce cas).

 

vumetre 10 led a lm3915 6

Détail du LM3915 monté sur support 18 pattes

 

Photos du vumètre en mode point du LM3915 (patte 9 non connectée)

 

vumetre 10 led a lm3915 7

 

vumetre 10 led a lm3915 8

 

vumetre 10 led a lm3915 9

 

vumetre 10 led a lm3915 10

Transition d'une LED à l'autre : les 2 sont allumées sur une très petite plage

 

Ce recouvrement donne plus de fluidité au mouvement lorsque la tension varie avec la musique.

 

Photos du vumètre en mode point du LM3915 (patte 9 connectée à la patte 3)

  

vumetre 10 led a lm3915 11

  

vumetre 10 led a lm3915 12

 

vumetre 10 led a lm3915 13

Vumètre avec LM3915 en mode barregraphe (patte 9 connectée à la patte 3)

 

Conclusion

 

Cela vous a certainement envie de réaliser votre vumètre avec un LM3915 et une poignée de LED !

 

Avis des internautes en moyenne 3.57 pour 7 votes
  Vumètre 10 LED à LM3915, publié par nina67 le 18 Janvier 2011
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
43 COMMENTAIRES
philippo

salut a tous je suis philippo j aimerai bien ke vous m aidiez?

electrique5

que voulez vous savoir ?

Linear

Nina67 a-tu la version a 20 Led avec 2 LM3915. Merci

Nina67

Bonjour, je fais prochainement un article dessus. Cordialement

bob

bonjour est ce qu'il y a une différence entre le lm 3914 lm3915 et lm3916. Merci

nina67

Bonjour bob, le LM3914, LM3915 et LM3916 sont en effet très proches. Leur différence est la répartition des seuils pour allumer les LED. Le LM3914 est linéaire en tension, le LM3915 est logarithmique par pas de 3dB, donc adapté aux applications audio, et le LM3916 offre les pas suivants (en dB) : -20, -10, -7, -5, -3, -1, 0, +1, +2, +3. On peut aussi l'utiliser dans le domaine audio en ajoutant les graduations correspondantes. Cordialement

bob

merci pour ton explication, alors le mode point et barregraphe est donc le même pour le lm 3914,3915 et 3916

nina67

Bonjour bob, Oui, le mode point et barregraphe est identique pour LM3914, LM3915 et LM3916. Cordialement

bob

merci pour ta reponse nina

électronique 28

bonjour je voulais savoir si c'était possible d'avoir une explication et le schéma intérieur du lm 3914 qui commande le barregraphe merci.

nina67

Bonsoir, vous trouvez une partie du schéma interne dans la datasheet au format pdf du fabricant (disponible gratuitement un peu partout). Il y a, en gros, un ensemble de résistances en série qui définissent des seuils de tension et 10 comparateurs qui basculent (et font briller la LED) quand on dépasse le seuil. Pour le mode point, aucune explication n'est donnée sur les circuits logiques de commande. Cordialement

jeff

bonsoir, je voudrai savoir quel est l'avantage de l'affichage en mode point et en mode barregraphe et merci

nina67

bonjour jeff, le mode point présente deux avantages : consommer beaucoup moins (donc alimentation réduite, et échauffement réduit du LM3915) et effet design (c'est moins courant comme vumètre !).Cordialement

Linear

j'ai besoin d'aide ca fait 3 PCB que je construit de ce plan et l'affichage fonctionne pas bien, par contre le 20 led est super. le probleme c'est que les LED allume tous en meme temp selon le signal pourtant je ne connect pas la pin #9.Je croyait que le 2.2uf ètait saute ce qui voudrai dire la meme chose , mais non après 3 changement sur chaque PCB par des pièces neuve toujour le trouble, Nina67 est-tu sur que le plan poster est 100% OK. prend des photo détaillier de ton plan pourvoir si quelque chose cloche. merci

Linear

Nina67 regarde la photo que j'ai placé sur le site web elle porte ce nom la 10 LED a verifier par Nina67.jpg sur http://www.stk-audio.com/nina67/

nina67

Bonsoir, vérifiez D1 (pas grillée en court-circuit) et toutes les résistances. Pour C1 sur l'alim 12V, les condos 1uF ou 100nF sont OK ? Quelle est la tension DC sur les pattes 6 et 7 ? De mémoire, ca doit être entre 1.2V et 1.3V. Cordialement

Linear

Tous les pieces sont OK c'est des neuf a chacque fois sauf une (le 78L12.Et devine qui avait des probleme! Merci c'est 1.25 Volt pour la pin #6-7

nina67

Bonjour, Super ! Bon montage du LM3915 :)

nina67

Bonjour Linear, peut on mettre vos routages en ligne sur le site ? A bientot

Linear

Pas de problème Nina67. je laisse le répertoire ouvert ta juste a vérifier de temp en temp pour voir d'autre montage.j'ai des module STK Sanyo dans les montage aussi. :)

medjro

bonjour man je" voudrais avoir un schéma simplifié de jeu de lumiere

nina67

Bonjour, un jeu de lumière, c'est avant tout de la mécanique, un moteur, une ampoule, une lentille et quelques miroirs... Vous trouverez quelques schémas de la commande d'un moteur si vous souhaitez. Cordialement

starfred

salut les lm 3915 sont montable en serie pour agandir l'échelle logaritmique j'ai dés schémas sur qui proviens du guide des circuit intégré publier chez publitronics , circuit linéaire ttl cmos etc bien cordialement starfred45 val d'oise

jiaire

Bonjour j'aurai voulu savoir si il était possible au lieu de commuter le vumetre a la sortie de l'ampli , le raccorder a un micro electret et quel montage cela impliquerai ?merci

nina67

bonjour, il faut éliminer l'étage d'entrée D2 C1 P1 et le remplacer par un ampli op amplificateur puis un ampli op détecteur de crête et redresseur sans seuil. Il faudra alors une alimentation symétrique (donc prévoir une tension négative. Comme ampli op, le TL072 ou le 4558 (archi classiques) feront l'affaire. Cordialement

jiaire

bonjour nina67 merci pour votre réponse cela me semble un peu difficile a réaliser pour moi n'étant pas expert en électronique peut-être un petit schéma ? et je voudrais si possible un complément d'information : a quel seuil la 1ere led s'allume est-ce de l'ordre du millivolt ou du volt dans l'attente cordialement

amar kh

mercii a votre info

Elaxxis

bonjour je voulais savoir quelle était la puissance max de l'ampli auquel on peut connecter ce vu-mètre. Merci.

nina67

bonjour, il n'y a pas de limite de puissance. Si vous avez un ampli de 1250Wrms/8Ohms, cela fera 100Vefficaces en sortie (100²/8=1250). Donc 140V crête. Il suffit alors de changer C2 pour que sa tension nominale soit au moins de 160V. On peut choisir un potentiomètre de 100k ou 220k et éventuellement diminuer R2 à 470 Ohms. Cordialement

Noein

Bonjour, Tout d'abord, merci pour cet article aux explications bien fournies, ça fait plus d'une heure que je cherchais des infos la dessus. N'étant pas encore très familier avec les LEDs, ma question est la suivante : Quels types de LED peut on connecter en sortie (voltage, puissance,..) ? Si par exemple, j'aimerai utiliser ce montage pour avoir un VU Mètre qui éclaire sur une surface d'à peu près 1,5 mètre / 1 mètre. Merci

nina67

bonjour, le courant fourni par le LM3915 ne peut pas dépasser 20mA environ. On peut mettre 2 ou 3 LED en série. Par exemple, des LED ultra lumineuses 5mm 20mA. Si on souhaite plus de puissance, il faut utiliser un transistor PNP (émetteur au Vcc, base sur la patte du LM3915 et collecteur au + de la LED de puissance (100mA et plus, fonction du transistor choisi : exemple BD140). Cordialement

Noein

Merci pour cette réponse rapide et complète.

Soleil

Pour ma part afin d'éviter la surchauffe du LM3915 et faire passer le courant maximum de 200mA, j'ai simplement utilisé des optocoupleurs qui ne nécessitent que 5mA de tension dans la diode pour faire tirer le phototransistor, j'ai ainsi baissé la consommation max du LM3915 en barregraphe de 200mA à 50mA, il chauffe donc nettement moins! ;)

nina67

Bonjour Soleil, Très bonne idée pour faire un mode barregraphe. N'hésitez pas à partager cette astuce en mettant votre schéma en ligne ! Cordialement

l\'electronique au centre de la technologie.

je suis en électricité et j'aimerais en savoir plus sur électronique.

n_gibo

Bonjour je voudrais tout le programme : 1) - Électronique 2) - Technologie d'électronique 3) - Travaux Pratiques et Mesures électroniques de 1ère et Tles 4) - Mathématiques et physiques 1ère année, 2ème année Université ( DUT) ou alors cycle BTS. NB: si c'est en ligne vous avez mon courriel ou alors me le demander et si c'est par la poste je suis dispo au : Gilbert Bordeaux NANA BP: 2785 Bonanjo Douala Cameroun

Yves compaore

Bonjour, je suis yves du burkina,j aimerai savoir le domaine d application de votre montage et savoir la filiere dans laquelle vous etes issue.merci

dudulle76120

Bonjour En cherchant de la doc sur les LM3915 je viens de lire le commentaire ci-dessous qui me parait etre une bonne idée, aussi serait'il possible svp d'avoir un petit schéma illustrant cette astuce ou bien de plus amples explications je ne vois ou mettre les optocoupleurs. Merci et agréable journée a tous Cordialement Ray Soleil ( 2 Décembre 2013 11:15 ) Pour ma part afin d'éviter la surchauffe du LM3915 et faire passer le courant maximum de 200mA, j'ai simplement utilisé des optocoupleurs qui ne nécessitent que 5mA de tension dans la diode pour faire tirer le phototransistor, j'ai ainsi baissé la consommation max du LM3915 en barregraphe de 200mA à 50mA, il chauffe donc nettement moins! ;)

nina67

Bonjour, on a vraiment intrérêt à utiliser des LED haute luminosité pour se contenter d'un courant plus faible ou piloter des transistors PNP (émetteur relié à l'alimentation, base relié aux sorties du LM3915 et collecteur vers la LED concernée avec sa résistance série adaptée. Cordialement

cesar

Bonjour, y a il une solution pour faire fonctionner le vu-metre à la sortie d'un petit ampli 1watt construit autour d'un LM386? merci

nina67

Bonjour cesar, désolée de ma réponse tardive. on peut faire un essai avec R2 = 47k, laisser P1 tel quel, dimninuer R1 à 10 ou 22 Ohms, et choisir D1 une diode schottky (SS16 par exemple). Cordialement

Linear

Voila nina pour la version stereo 10 led en mode DOT. http://www.stk-audio.com/nina67/10%20LED%20Stereo%20LM3915.jpg

nina67

Bonjour Linear, merci pour le partage de ce circuit imprimé à base de LM3915 ! Cordialement

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