16-sávos analóg kivezérlésmérő

       A kivezérlésmérő feladata az audio rendszerekben az audio jelszint mérése. Ez hasznos lehet a torzítások előzetes észlelésére még a hangszórók csatlakozása előtt, vagy az olyan torzítások kimutatására melyek füllel nehezen érzékelhetők, továbbá hasznos mérőeszköznek bizonyul, amikor több audio rendszer kimenetét kell azonos szintre állítani pl. egy keverőben vagy rögzítőben. A legtöbb estetben csupán az esztétikai szerepe miatt építik be az erősítőkbe.
      A legegyszerűbb kivezérlésmérő az audio jel amplitúdóját méri annak teljes frekvencia spektrumában. Az audio jel váltóáramú, ezért a kivezérlésmérő tulajdonképpen egy váltóáramú feszültségmérő. A különbség a hagyományos váltóáramú feszültségmérőműszerhez képest az, a kivezérlésmérő nem a szinuszjel átlag- vagy effektív értékét jelzi, hanem a csúcsértéket. Ez fontos, hisz az audio jel nem szinuszos, vagyis , ezért a mérés nem lenne pontos, ha effektív értéket mérne. Egy másik különbség, hogy lassú válasz-idejű, vagyis egy feszültségimpulzus mérési ideje kb. 300ms-ig tart. Az analóg lengőtekercses változatban ez a mozgó mechanika tömegének köszönhető (az analóg kivezérlésmérő lényegében egy 200uA-es DC árammérő), a LED kijelzős változatban a késés szándékosan van beleépítve, mert ezzel átlagolódnak a jelben mért csúcspontok és sokkal jobban tükrözi a füllel is érzékelhető hangerőt.

1. Szűrő áramkörök

    1.1 A frekvenciasácok kiválasztása

    1.2 A sávszélességek meghatározása

    1.3 A szűrők tervezése

    1.4 A kimenet késleltetése csúcsdetektorral

    1.5 Gyakorlati megvalósítás

2. Feszültségszintmérő

    2.1 A LED-ek vezérlése

    2.2 Gyakorlati megvalósítás

3. Alaplap

    3.1 A kijelző panel vezérlése

        3.1.1 Órajel generátor

        3.1.2 Bináris számláló

        3.1.3 Multiplexer és Demultiplexer

    3.2 Audio mixer

    3.3 Tápegység

    3.4 Gyakorlati megvalósítás

Összeszerelés

1. Szűrő áramkörök

1.1 A frekvenciasávok kiválasztása

      A komplexebb kivezérlésmérő az audio jelet frekvenciasávokra bontja és mindenik  sávnak külön méri az amplitúdóját. Ezt úgy is el lehet képzelni, mint több kivezérlésmérőt, amelyek bemenetein más-más frekvenciájú szűrő található. Az audio jel 20Hz és 20kHz közé esik, ami ebben az esetben 16 sávra kell felosztani. Hiba lenne egyenlően felosztani, mert az emberi fül által érzékelt hangmagasság nem arányos a frekvenciával, vagyis megduplázva a frekvenciát nem kétszer magasabb hangot hallunk, hanem csak kicsivel magasabbat. Felezve a frekvenciát viszont sokkal mélyebb hangot hallunk. A hangmagasság és a frekvencia közti összefüggés megállapításához definiáljuk: A₄=440Hz. Ez nem más mint, a 4. oktáv „A” hangja. Megduplázva 880Hz=A₅, megfelezve pedig 220Hz=A₃. A magasabb oktávokon tehát egyre nagyobb frekvenciaugrás szükséges, hogy hallható legyen a különbség, az alacsonyabbakon pedig egyre kisebb. Egy oktáv 12 hangból áll, vagyis az A₄-hez képest a hangok frekvenciája:

\[F(s)=440\cdot2^{5/12}\text{[Hz]}\]

Például:

• A₅= A₄+12 hang => F(12)=880Hz
• D₅= A₄+5 hang => F(5)= 587.33Hz
• B₁= A₄-34 hang => F(-34)= 61.87Hz

      A frekvencia tehát exponenciálisan nő a hangmagassággal, amit figyelembe kell venni, amikor 16 felé osztjuk a 20Hz – 20kHz-es tartományt. Úgyis mondható, hogy egyenlő távolságú hangmagasságokra kell beosztani, azaz mindenik sáv azonos számú hangot kell tartalmazzon. Ahhoz hogy megkapjuk ezt a számot, invertáljuk az előző függvényt, hogy ne a 440Hz-től számított hang frekvenciáját adja meg, hanem azt, hogy adott frekvencia hányadik hangnak felel meg 440Hz-től számítva:

\[s(F)=12\cdot\left( \frac{\text{ln}F-\text{ln}440}{\text{ln}2} \right)\]

Például:

• s(880Hz)=12
• s(587.33Hz)=5
• s(61.87Hz)=-33.96

A 16 felé osztása a frekvenciatartománynak 15 intervallumot jelent. Az egy intervallumba eső hangok száma:

\[n=\frac{s(20kHz)-s(20Hz)}{15}=\frac{66-(-53.51)}{15}=7.97\]

A lépés nagysága a sávok között tehát 7.97 hang 20Hz-től számítva, vagyis:

\[F_k=20\cdot2^{\frac{n(k-1)}{12}}\text{[Hz],} \quad 1\leq k \leq 16\]

Sáv	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Frekv. (Hz)	20	31.7	50.2	79.6	126	200	317	502	796	1.26k	2k	3.17k	5.02k	7.96k	12.6k	20k

1.2 A sávszélességek meghatározása

      A táblázatban szereplő értékek a középfrekvenciák, melyek az adott sáv közepére esnek. A sávnak meg kell határozni egy szélességet, amin belül a szűrő átenged, ugyanis a szűrők sávszűrők lesznek. Vigyázni kell arra, hogy a sávok ne fedjék a szomszédos sávokat (különben a szomszédos szűrők ugyanarra a frekvenciákra reagálhatnak), de ne is legyen rés köztük (különben bizonyos frekvenciák nem lesznek mérve). A megoldás az, hogy mindenik sáv fél-fél hang távolságra kiszélesedik mindkét irányba, ezért a szűrők sávszélessége:

\[\Delta F_k=F_{k+1/2}-F_{k-1/2}\]

Például:

• Az 5. sáv szélessége: ΔF₅= F_5.5- F_4.5=158.75Hz-100.18Hz=58.57Hz
• A 6. sáv szélessége: ΔF₆= F_6.5- F_5.5=251.57Hz-158.75Hz=92.82Hz
• A 7. sáv szélessége: ΔF₇= F_7.5- F_6.5=398.66Hz-251.57Hz=147.09Hz

Felfelé haladva egyre nagyobb sávszélességű szűrőkre van szükség. A középfrekvencia (vagy rezonancia frekvencia) és a sávszélesség arányos egymáshoz képest, az arány mértéke pedig nem más, mint a szűrő jósági tényezője:

\[\large{Q=\frac{F_k}{\Delta F_k}=\frac{20\cdot 2^\frac{n(k-1)}{12}}{20\cdot 2^{\frac{n\left(k-1+\frac{1}{2}\right)}{12}}-20\cdot 2^{\frac{n\left(k-1-\frac{1}{2}\right)}{12}}}=\frac{2^{\frac{n(k-1)}{12}}}{2^{\frac{n(k-1)}{12}}\cdot 2^{\frac{n\frac{1}{2}}{12}}-2^{\frac{n(k-1)}{12}}\cdot 2^{\frac{-n\frac{1}{2}}{12}}}=\frac{1}{2^{\frac{n}{24}}-2^{-\frac{n}{24}}} \stackrel{\text{n=7.97}}{=} 2.15}\]

A Q jósági tényező a szűrő szelektivitását határozza meg; minél nagyobb, annál inkább kizár mindent, ami nem a középfrekvenciával talál. Ebben az esetben nem kell nagy legyen, hanem éppen akkora, ami elég ahhoz, hogy az adott frekvencián kizárólag az adott sáv kivezérlésmérője mérjen.

1.3 A szűrők tervezése

      A következő lépés olyan szűrőket tervezni, amik a kiválasztott középfrekvenciákon szelektívek 2.15-ös jósági tényezővel. A műveleti erősítős szűrők éppen megfelelnek a célnak. Legyen a következő aktív, invertáló keskenysávszűrő kapcsolás, aminek paramétereit az ellenállások és kondenzátorok értékeinek változtatásával lehet módosítani:

       A műveleti erősítő alapjában egy differenciál erősítő, vagyis az invertáló (-) és nem invertáló (+) bemenetei közti feszültségkülönbséget erősíti és adja le a kimenetén. A fenti kapcsolásban a nem invertáló bemenet 0V-on van, míg az invertáló bemenet negatív visszacsatolással a kimenetre csatlakozik. Az invertálás annyit tesz, hogy megfordítja az oda érkező jel polaritását mielőtt a kimenetre kerülne. Más szóval a bemenet minél inkább pozitívabb, a kimenet annál inkább negatívabb lesz, vagyis az áramkör igyekszik 0V potenciálon tartani az invertáló bemenetet. Az erőfeszítés mértékét a bemenet és visszacsatolási ág paramétereinek aránya határozza meg. Ha például a R1 értéke 10-szer kisebb R3-nál, akkor az R3-on 10-szer nagyobb áram kell folyjon, hogy kompenzálni tudja a bemenetet. Az áramkör akkor éri el a stabilitását, amikor a kimeneten lévő feszültség akkora, hogy a bemenetek között már nincs különbség. Emiatt a műveleti erősítő lineáris üzemmódban működik, azaz a kimenete soha sem telítődik teljesen a negatív vagy pozitív tápfeszültség szintjére.

      Sávszűrőként használva a műveleti erősítőt az a dolga, hogy csak egy bizonyos frekvencián stabilizálódjon, vagyis a kimenete csak egy adott frekvencián legyen maximális. A sávszűrő általában egy alul- és egy felül áteresztő szűrő kombinációjából áll. Ebben az esetben ugyanaz a műveleti erősítő látja el mindkét szerepet, a többszörös visszacsatolásnak köszönhetően:

• Alul áteresztő vagy integráló áramkör: C1, R1
• Felül áteresztő vagy differenciáló áramkör: R3, C2

      A sávszűrés azt is jelenti, hogy az áramkör nyeresége 0 vagy végtelen nagyságú frekvencia irányába minél meredekebben kell csökkenjen. A nyereség tulajdonképpen a kimenet és a bemenet aránya, V_KI/V_BE, vagyis azt határozza meg, hogy mennyivel legyen a kimenet nagyobb a bemenetnél, amikor az áramkör stabil. Bár az erősítés nem fontos jelen esetben, hisz a bemenő jel nagyságát megnövelhetjük, ha nem elég nagy a kimenet hogy mérni lehessen, viszont a tervezésnél figyelembe kell venni a következő szabályt:

\[G=\frac{R3}{2\cdot R1}< 2Q^2\]

Ismerve Q=2.15, a nyereség legfeljebb 9.24 lehet, de mivel a nyereség nem lényeg és hogy egyszerűsödjenek a számítások, legyen G=1. A kapcsolásban szereplő ellenállások a következőképp számíthatók ki:

\[R1=\frac{Q}{2\pi FC\cdot (2Q^2-G)}=\frac{Q}{2\pi FC}\]

\[R2=\frac{Q}{2\pi FC\cdot (2Q^2-G)}=\frac{Q}{2\pi FC\cdot (2Q^2-1)}\]

\[R3=\frac{2Q}{2\pi FC}=2\cdot R1\]

Ezekből már csak a C értéke hiányzik, ami C=C1=C2. Ezeket gyakorlatilag szabadon lehet választani, de a választási lehetőségeket korlátozzák az ellenállás szabványértékek, vagyis olyan értékeket lehet csak választani, amik létező ellenállásértékeket eredményeznek. Az ellenállások nem lehetnek túl kicsik (1k alatt), hogy ne dolgozzon nagy áramerősségekkel az áramkör, de túl nagyok sem (1M felett), hogy a működés közben fellépő jel/zaj arány ne legyen magas. 

Példa – a 4. sávszűrő: Q=2.15, F=79.6Hz, C=100nF

\[R1=\frac{Q}{2\pi FC}=\frac{2.15}{2\pi 79.6 \cdot 100 \cdot 10^{-9}}=42987.83\Omega = 42.9k=43k\]

\[R2=\frac{Q}{2\pi FC \cdot (2Q^2-1)}=\frac{2.15}{2\pi\cdot 79.6\cdot 100\cdot 10^{-9} \cdot (2\cdot 2.15^2-1)}=5213.8\Omega =5.2k\]

\[R3=2\cdot R1 = 86k\]

Sávszűrő	Frekencia	Sávszélesség ΔF	C [F]	Pontos érték			Szabványérték			Frekencia
				R1[Ω]	R2[Ω]	R3[Ω]	R1[Ω]	R2[Ω]	R3[Ω]
1	20Hz	9Hz	100n	171k	20.8k	342k	180k	20k	330k	20.65Hz
2	31.7Hz	15Hz	100n	108k	13.1k	216k	110k	13k	220k	31.47Hz
3	50.2Hz	23Hz	100n	68.2k	8.27k	136k	68k	8.2k	130k	51.6Hz
4	79.6Hz	37Hz	100n	43k	5.21k	86k	43k	5.1k	82k	82.31Hz
5	126Hz	59Hz	100n	27.2k	3.29k	54.3k	27k	3.3k	56k	124Hz
6	200Hz	93Hz	100n	17.1k	2.08k	34.2k	18k	2k	33k	206.5Hz
7	317Hz	147Hz	100n	10.8k	1.31k	21.6k	11k	1.3k	22k	314.69Hz
8	502Hz	233Hz	10n	68.2k	8.27k	136k	68k	8.2k	130k	516Hz
9	796Hz	370Hz	10n	43k	5.21k	86k	43k	5.1k	82k	823.16Hz
10	1.26kHz	586Hz	10n	27.2k	3.29k	54.3k	27k	3.3k	56k	1.24kHz
11	2kHz	930Hz	10n	17.1k	2.08k	34.2k	18k	2k	33k	2.06kHz
12	3.17kHz	1.47kHz	10n	10.8k	1.31k	21.6k	11k	1.3k	22k	3.15kHz
13	5.02kHz	2.33kHz	1n	68.2k	8.27k	136k	68k	8.2k	130k	5.16kHz
14	7.96kHz	3.7kHz	1n	43k	5.21k	86k	43k	5.1k	82k	8.23kHz
15	12.6kHz	5.86kHz	1n	27.2k	3.29k	54.3k	27k	3.3k	56k	12.4kHz
16	20kHz	9.3kHz	1n	17.1k	2.08k	34.2k	18k	2k	33k	20.65kHz

A sávszélesség a $\frac{G}{\sqrt{2}}$, azaz a -3dB nyereséghez tartozó frekvenciatartomány.

Összesítve a szűrőket, az alábbi szelektivitást kapjuk:

1.4 A kimenet késleltetése csúcsdetektorral

A szűrő kimenete gyorsan fog változni az audio jel függvényében, ezért egyenirányítani kell csúcsokat és késleltetni, hogy a jelszint a mérés idejére fennmaradjon. Ezt egy csúcsdetektorral lehet megvalósítani:

A bemenetre a szűrő kimenete kapcsolódik.

• Ha a bemenet nagyobb az invertáló bemenetnél, akkor a műveleti erősítő kimenetén is növekedni fog a feszültségszint. Az invertáló bementet próbálja a bementtel azonos szintre emelni. A dióda egyenirányítja az áramot és feltölti a kondenzátort a bemeneti feszültségszintre.
• Ha a bemenet kisebb az invertáló bemenetnél, akkor a műveleti erősítő  kimenete a negatív tápfeszültségig telítődik, ám mivel a dióda fordított polaritást kap, nem engedi keresztülfolyni az áramot. Ez idő alatt az ellenállás lemeríti a kondenzátort, exponenciálisan RC sebességgel, ami elegendő ahhoz, hogy a kivezérlésmérő megmérje és kijelezze a feszültségszintet.

Hogy a mért érték könnyen észlelhető legyen a kijelzőn, pár száz (pl. 300) milliszekundumra kell elnyújtani az időt, amíg a kondenzátor félig lemerül.

\[RC\cdot \text{ln}2=0.3\implies RC=0.43\]

Ha Ce=10uF => R=43kΩ. A csúcsértékek memorizálása miatt a kimenet hasonlít a burkológörbe detektorok kimenetéhez:

Ezekkel az értékekkel gyakorlatilag a LED-ek kialvási idejét állítjuk, azaz hogy milyen gyorsan csillapodjon az adott oszlop kivezérlése egy nagy amplitúdót követően, tehát vizuális szempontból fontos szerepet játszik. Az egy másodperc túl soknak számít egy ütemesebb zenénél, mert a LED ki sem alszanak két ütem között. A túl rövid időtartam sem jó (100ms alatt), mert akkor csak épp felvillannak a LED-ek, és hosszú távon zavarhatja a szemet a sok villogás. 

1.5 Gyakorlati megvalósítás

A csúcsdetektorral együtt egy szűrőáramkör összesen két műveleti erősítőt tartalmaz. 16 szűrő esetén ez 32 műveleti erősítő. Gyakorlati szempontból érdemes olyan integrált áramkört használni, ami több műveleti erősítőt is tartalmaz. Ilyen például az LM324, a LM224, a TL084 vagy TL074. Ezek 4 műveleti erősítőt tartalmaznak, tehát elég 8 darab belőlük.

A közöttük lévő különbség ebben az alkalmazásban elhanyagolható. Ha mindenik IC szűrőit külön áramkörként készítjük el, akkor könnyebb lesz a hibakeresés és a javítás, illetve cserélgetni is lehet őket.

A megépített áramkör: Sprint Layout terv és házi gyártás bontott alkatrészekből. A modulok majd egy alaplapba csatlakoznak, a biztosabb illeszkedés érdekében került a választás a kettős tüskesoros csatlakozóra.

A bemenetre kapcsolt szinuszos jellel ellenőrizni lehet, hogy a kimenet csak az adott frekvenciasávon maximális, alatta és felette csökken. Az alábbi tesztek 500mVrms amplitúdójú szinuszos jellel készültek a megépített szűrőkön:

Szűrők:	1. [mV]		2. [mV]		3. [mV]		4. [mV]		5. [mV]		6. [mV]		7. [mV]		8. [mV]
Frekvencia	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2	Ki1	Ki2
20Hz	635	340
31Hz	325	717	280
51Hz		227	641	288
82Hz			289	648	268
124Hz				349	584	214
206Hz					285	514	290
315Hz						266	557	320
516Hz							233	595	262
823Hz								329	595	313
1.24kHz									307	620	289
2.06kHz										250	550	343
3.15kHz											316	590	311
5.16kHz												285	655	303
8.23kHz													288	610	318
12.4kHz														298	681	250
20kHz															296	595

A táblázatból látszik, hogy a szűrők kimeneti feszültsége az alsó és felső határértékeken kb. a felére csökken.

2. Feszültségszintmérő

2.1 A LED-ek vezérlése

A szűrők – pontosabban a csúcs detektorok - kimenő feszültségszintjeit külön feszültségmérőkkel lehet kijelezni. Legegyszerűbb LED-ekkel dolgozni, ahol meghatározható, hogy melyik LED milyen feszültségen kapcsoljon be, például 10 LED esetén az első V1 potenciál felett, a tízedik pedig V10 feszültségpotenciál felett. Mindenik LED-hez kell tehát egy feszültségkomparátor, amit műveleti erősítővel lehet megvalósítani. A 16 sávhoz 10 LED esetén 160 műveleti erősítőre lenne szükség, vagyis még a négy komparátorral ellátott LM339-ből is kellene 20 darab, nem beszélve az ellenállásokról, amikkel a referencia feszültségeket illetve az áramkorlátot állítjuk. Szerencsére nagy a választék a LED vezérlő integrált áramkörökben, ezért csökkenthető az alkatrészek száma például az LM3915 IC-vel, ami 10 LED kivezérlésére képes a bemenő jel amplitúdója és egy referenciaszint függvényében. 16 sáv esetén viszont így is szükség van 16 darab IC-re, ezért használni lehet egy multiplexer/demultiplexer technikát, amivel egyszerre csak egy sávot engedünk az IC-nek kivezérelni, folyamatosan lépkedve a sávok között. Ha elég gyors a lépkedés, a szemnek úgy fog tűnni, hogy mind egyszerre működnek. A LED vezérlő kapcsolási rajza:

Az LM3915-nek a LED diódákon kívül csupán az R1 és R2 ellenállásból álló feszültségosztóra van szüksége, amikkel a referenciafeszültség 1.2V és 12V között állítható. Az RLO láb az alsó határ, ez esetben a föld, az RHI pedig a felső határ, ami a referenciafeszültség. E két határ között osztódik el a feszültség 10 egyenlő részre, meghatározva a kijelző szegmenseinek küszöbértékeit. Ha a referenciafeszültség 1.2V, akkor a LEDek 120mV feszültségemelkedést jeleznek 0-tól 1.2V-ig. Ha viszont 12V a referencia, akkor a LEDek 1.2V feszültségenként kapcsolnak be egészen 12V-ig. A referenciafeszültség, vagyis a méréshatár értékét az adatlapban található képlet adja:

\[V_{ref}=1.25\text{V}\cdot\left(1+\frac{R2}{R1}\right)+75\mu \text{A} \cdot R2\]

A szűrők kimenetén csúcsértékek vannak és az audio jel csúcsai általában nem többek 1-2V-nál, de ez a jelforrástól is függ. A szűrők kimenete azonban magasabb a bemenő jelnél és a mérés is pontosabb lesz, ha nagyobb a lépték, ezért a referenciafeszültséget 2.5V-ra állítjuk, az audio jelet pedig majd a bemeneten lehet szabályozni (erősíteni vagy gyengíteni), hogy ebbe a tartományba essen. Ehhez a belső 1.25V-os referenciát kettővel kell szorozni, vagyis két egyforma ellenállást kell választani. Figyelembe kell viszont venni, hogy az ellenállásokon átfolyó áram határozza meg a LED-eken átfolyó áramot is. Pontosabban a LED-eken átfolyó áram a referencia (7) lábon folyó áram 10-szerese lesz. Jelen esetben 3mm-es LED-ek lesznek használva, és egy ilyen LED-en 12,5mA kell folyjék, hogy fényesen világítson, ami azt jelenti, hogy a referencia lábon 1.25mA-nek kell lennie:

\[I_{ref}=\frac{V_{ref}}{R1+R2}\implies R1+R2=\frac{V_{ref}}{I_{ref}}=\frac{2.5\text{V}}{0.00125\text{A}}=2k\Omega\]

Mivel egyforma ellenállások lesznek, ezek szabványértékei R1=R2=1kΩ. Az IC áramforrás kimenetekkel rendelkezik, vagyis mindegy mekkora a LED nyitófeszültsége, a kimeneten mindig akkora feszültség lesz, hogy a beállított áramerősség biztosítva legyen, éppen ezért előtétellenállás sem szükséges.

      Az LM3915 kétféle vizuális kijelzést tud: pont és sáv üzemmód, amit a MODE lábbal lehet állítani. Ha ez a láb a pozitív tápfeszültségre van kötve, akkor a LED-ek 1-től 10-ig halmozva világítanak, vagyis az adott jelszintű LED alatt lévő többi LED is világít. Ha a MODE láb nincs bekötve, akkor csak a kérdéses jelszintet jelző LED világít, az alatta és felette lévők nem világítanak. Az üzemmódok közti váltást legegyszerűbben egy hidaló (jumper) segítségével lehet megoldani, de helyettesíthető kapcsolóval is.

      A kimenetek a LED-ek katódjaihoz csatlakoznak, mert az IC aktív kimeneti szintje az alacsony, vagyis a földet kapcsolja arra a lábra, amelyik a mért feszültségszintet képviseli. A LED-ek pozitív feszültségüket a demultiplexertől kapják majd, ami a közös +5V-ot juttatja a LED-ekre. Mivel a LED-ek árammal vannak vezérelve, az anódokra kapcsolt feszültség a 3V-tók 7V-ig bármi lehet.

      Az LM3915-gyel egyező lábkiosztású az LM3914. A különbség az, hogy míg az LM3914 lineárisan vezéreli a LED-eket, addig az LM3915 logaritmikusan, azaz nem V_be/V_ref a mérvadó, hanem 20log(V_be/V_ref). Más szóval az LM3915 minden -3dB-es növekedésre bekapcsol egy LED-et, vagyis amikor duplázódik a feszültségszint a bemeneten. Ez sáv üzemmódban azt jelenti, hogy gyengébb jelnél több LED kapcsol be, és ahogy erősödik a jel, egyre kevesebb. Ezt nevezik decibel skálának és a hangerősséget ilyen skálán mérik, mert ez egyezik az emberi fül érzékenységével: a fül 3dB hangnyomást növekedést éppen csak hogy észrevesz, pedig valójában az amplitúdó megkétszereződik.

2.2 Gyakorlati megvalósítás

      A kijelző a szűrőkhöz hasonlóan külön modulként készült, hogy másféle LED vezérlővel is helyettesíthető legyen (pl. amelyik 10-nél több vagy kevesebb LED-et vezérel, vagy ami LED oszlopokat illetve szegmenseket tartalmaz), továbbá, hogy külön tesztelhető, javítható legyen.  A terv szintén a Sprint Layout programmal készült és az áramkör házilag volt összerakva bontott alkatrészekből. A panel kettős tüskesorral csatlakozik az alaplapba, akár a szűrők.

Az IC foglalatnak fontos szerepe volt a LED-ek forrasztása során, mert a megfelelő lábra kapcsolt negatív- és a tüskesorra kapcsolt pozitív feszültséggel ellenőrizni lehetett a beforrasztott LED működését. A LED-ek bontott elektronikai hulladékból származnak, az egyetlen fontos szempont, hogy az azonos színűek egyforma árnyalatban világítsanak. A különböző nyitófeszültség nem akadály, hisz árammal vannak vezérelve. Az áramkör teszteléséhez szükség van egy audio jelre, de jobb egy 0V és 2.5V tartományban változtatható feszültségforrás bemenő jel gyanánt. Ezeket rákapcsolva a hármas tüskesorra, a pozitív tápfeszültséggel végig lehet próbálgatni, hogy a hosszú tüskesor mindegyike ellátja-e árammal a hozzá tartozó LED oszlopot, valamint, hogy a feszültségszintmérés működik-e. A panel fogyasztása, amikor egy oszlopban az összes LED világít 157mA.

3. Alaplap

Az alaplap feladata a kijelző panel vezérlése, az audio jel szabályzása, valamint a tápfeszültség biztosítása a modulok számára.

3.1 A kijelző panel vezérlése

      A kijelző vezérlése annyiból áll, hogy mindig azt a LED oszlopot kell tápfeszültséggel ellátni a hosszú tüskesor csatlakozón keresztül, amelyikhez tartozó szűrő jelét méri a LED vezérlő IC. Az 1. oszlophoz a legalacsonyabb frekvenciájú szűrő tartozik (20Hz), míg a 16. oszlophoz a legmagasabb frekvenciájú szűrő (20kHz). Ehhez nem kell más, mint egyszerre kapcsolgatni panelre küldött jelet és az oszlop-feszültséget elég gyorsan ahhoz, hogy ránézésre úgy tűnjön, hogy párhuzamosan működik mind a 16 oszlop. Mindez a következő multiplexer/demultiplexer technikával valósítható meg:

Összesen 16 jel és oszlop között kell gyorsan váltogatni, vagyis 1-től 16-ig kell elszámolni folyamatosan elölről kezdve. Elég lesz tehát log2(16)=4 biten számolni, vagyis szükség van egy 4 bites bináris számlálóra, ami kettes számrendszerben számol 0-tól 15-ig a bemenő órajel sebességével. A kimeneti bitek az ABCD lábakról olvashatóak le (0000-tól 1111-ig). A bináris érték egy 16 csatornás multiplexert (kódolót) és egy 16 csatornás demultiplexert (dekódert) vezérel meg. A multiplexer a bináris érték alapján kiválaszt egyet a 16 bemenet közül – amik a szűrők kimenő jelei – és a kimenetére kapcsolja. A demultiplexer a bináris érték alapján kiválaszt egy kimenetet és azt a tápfeszültség szintjére kapcsolja. Végeredményképp az annyiadik számú szűrő jele és oszlop-feszültség kerül a kijelző panelre, ahányadik számnál éppen tart a számláló.

3.1.1 Órajel generátor

Az órajel nem más, mint egy 0V és 5V között oszcilláló négyszögjel, ami előállítható egy 555-ös időzítő IC-vel készült astabil billenőkörből:

Az időzítő kimenete magas vagy alacsony lehet és ez a trigger (TRI) illetve a threshold (TRE) lábon lévő feszültségszinttől függ. Ha a trigger feszültség a tápfeszültség 1/3-ada alá esik, akkor a kimenet (OUT) magas, ha viszont a threshold a tápfeszültség 2/3-ada fölé emelkedik, akkor a kimenet alacsonyra vált. 5V-os tápfeszültség esetén például 1.66V alatt 5V van a kimeneten, 3.33V felett pedig 0V. A két láb összekötve annyit jelent, hogy ugyanannak a jelnek van az alsó és felső korlátja van ellenőrizve. Ha egy kondenzátorból és ellenállásból készült rezgőkört kapcsolunk ide, akkor a kimeneten a rezgőkör frekvenciájának megfelelő négyszögjel lesz. A fenti kapcsolásban, ha a C kondenzátor üres, akkor nem lesz trigger feszültség, így a kimenet magas lesz. A magas kimenet az R ellenálláson azonban feltölti a kondenzátort, így a threshold feszültség megnő, a kimenet alacsonyra kapcsol. Az alacsony kimenet azonban az ellenálláson ismét kisüti a kondenzátort, így a kimenet ismét magassá válik. Ez folyamatosan ismétlődik a kondenzátor és az ellenállás paramétereitől függő frekvenciával, ami az IC adatlapja szerint:

\[F=\frac{1}{2RC}\]

A bináris számláló ezzel a sebességgel fogja meghajtani a multiplexert és a demultiplexert, amik majd a LED oszlopokat kapcsolgatják, ezért ez a frekvencia határozza meg, hogy mennyire lesz észrevehető a kapcsolási sebesség. Hogy az emberi szem ne érzékelje a villódzást legalább 15-20 képkocka/másodperc szükséges. A televízióban 25-30 képkocka/másodperc a képfrissítési sebesség. Mégis, sok esetben a szem érzékeli a 30Hz és 60Hz közti különbséget is. A választás most a 60 képkocka/másodpercre esik, ami azt jelenti hogy mindenik oszlopot 60Hz frekvenciával kell kapcsolgatni. Mivel az oszlopok szerre lesznek bekapcsolva, ezért a telje kapcsolási sebesség 60x16=960Hz lesz.

\[\frac{1}{2RC}=960\text{Hz}\implies RC=\frac{1}{2\cdot 960}=5.2\cdot 10^{-4}\]

Ha a kondenzátort 10nF-ra választjuk, akkor az ellenállás értéke:

\[R\cdot 10 \cdot 10^{-9}=5.2\cdot 10^{-4} \implies R=5.2\cdot 10^4=52k\Omega\]

A CON lábra egy vezérlő jelet lehet kapcsolni, ami a kimeneti impulzust modulálja. Ahhoz, hogy a négyszögjel moduláció nélkül, stabilan kerüljön a kimenetre, ezt a lábat kapacitív csatolással a földre kell kötni. A DIS láb egy kimenet, amivel a kondenzátor kisülését lehet befolyásolni, ám ebben az esetben nincs rá szükség, szabadon hagyva nem befolyásolja a kimenet stabilitását. Az áramkör kimenete a valóságban csak R=62k szabványértékkel tudta megközelíteni legjobban a 960Hz-et:

A kitöltési tényező 60% a pozitív félhullámon és 40% a negatívon, mert a kondenzátor töltési és kisülési ideje nem egyforma. Ezen lehetne javítani egy újabb ellenállás és két dióda beiktatásával, de a számláló szempontjából ez nem fontos, hiszen csak a felmenő vagy lemenő éleket számolja. Végeredményül a LED oszlopok 947/16=59.18Hz-en fognak kapcsolni.

3.1.2 Bináris számláló

      Bináris számlálónak bármilyen 4 bites típus jó, jelen esetben a HEF40161BP volt a polcon, ami eredetileg egy régi műholdvevős TV-ben volt. Ez egy szinkronszámláló (egyetlen órajel vezérel minden belső flip-flop-ot), a felmenő éleket számolja. Az IC-t a következő kapcsolással lehet tesztelni:

Az IC-nek van 4 bemenő portja (P0..P3),  amin meg lehet határozni, hogy honnan kezdődjön (vagy folytatódjon reset estén) a számolás. Ha a PE lábon (Parallel Enable) logikai 1 (pozitív tápfeszültség) van, akkor ezeket a portokat nem figyeli és a számolás mindig 0-ról indul. A számláló üzemmód ezen kívül megköveteli, hogy a CET (Count Enable Trickle) és a CEP (Count Enable Parallel) lábak is magasan legyenek. Az MR (Master Reset) lábat azért kell felhúzni, legyen kimenet a kimenő portokon (Q0..Q3). A kimenetre kapcsolt LED-ek jelzik, hogy éppen melyik bináris számnál tart a számláló. Az órajel (CP) lábra egy nyomógombbal manuálisan küldjük az impulzusokat, hogy szabad szemmel is végig lehessen kísérni, míg a számláló elszámol 0-tól 15-ig.

3.1.3 Multiplexer és Demultiplexer

      Ahogy a számláló esetén, itt is bármilyen típus jó, ami 16 csatornás. Az egyetlen opció számomra a CD74HC4067 volt, amit csak modulra forrasztott SMD változatban találtam. A modulra forrasztott tüskesor megkönnyíti a Breadboardon való tesztelést.

Az IC egy kétirányú kapcsoló, vagyis a kimenet bemenetnek is használható:

• Multiplexer kivitel: a 16 lábon lévő bemenő jeleket kapcsolgatja egymás után SIG kimenetre.
• Demultiplexer kivitel: a SIG bemeneten lévő bemenő jelet kapcsolgatja egymás után a 16 kimenő lábra.

Az IC multiplexerként a 16 szűrő kimenetét kell a kimenetre kapcsolgatja 60Hz-en. A működést tesztelni lehet úgy is, hogy a bemenetekre manuálisan kapcsolunk egy feszültségszintet (legfeljebb a tápfeszültséget) és a kimenetet mérjük, hogy 60Hz-es ismétléssel megjelenik-e bármelyik bemenetre kapcsolt jel. A tesztáramkör kapcsolása a következő:

Az egyik bementre kapcsolt 2V-os DC feszültség a kimeneten a következőképp jelent meg:

A kimeneten közel 60Hz frekvenciával mérhető a bemenetre kapcsolt jel, ami kb. 1ms-ig marad a kimeneten mielőtt a következő bemenetre kapcsol az IC. Ennyi idő elég az LM3915-nek, hogy megmérje a feszültségszintet. A többi bemenet a teszt során mind nulla volt, de ha egyszerre több bemenetre is rákapcsoltam a 2V-os feszültséget, akkor a tüskék megsokasodtak. Látható, hogy az teljes időtartam kb. 16ms.

Ugyanez az áramkör használható demultiplexernek, csupán a bemenetek helyet cserél a kimenettel:

Ebben az esetben a bemenet az 5V-os tápfeszültség lesz, amit majd szerre a kimentre kapcsol az IC, hogy megvezérelje a LED oszlopokat. Az egyik kimeneten mért jel a következőképp néz ki:

Ez megegyezik a multiplexer kimenetének paramétereivel – vagyis egy LED oszlop mindössze 1ms-ig fog világítani 60Hz-es ismétléssel. Ha csak egy oszlop lesz aktív (pl. mert csak egyetlen frekvenciasáv szerepel az audio jelben), még akkor sem lesz szemmel kivehető a 15ms-os időrés két felvillanás között. A LED-nek bőven elég 1ms idő, hogy teljesen bekapcsoljon. Figyelembe kell venni azonban, hogy ez a feszültség nem kapcsolható közvetlenül a LED-ekre, ugyanis legrosszabb esetben, amikor minden LED világít, akkor 12.5x10=125mA terhelést jelent a kimenetnek, holott a kimenet legfeljebb 20mA-rel terhelhető. A probléma orvoslására alkalmazható egy NPN tranzisztor, aminek a bázisát hajtja meg a demultiplexer, a tranzisztor pedig rákapcsolja a tápfeszültséget a LED-ekre. Olyan tranzisztor kell ami elvisel legalább 200mA terhelést a kollektoron. Ilyen a 2N3904 vagy a 2SC815. A bázisáramot a tranzisztor védelme érdekében egy ellenállással korlátozni kell legalább 2mA-ig: R=5V/0.002A=2.5kΩ

Az 6.25%-os impulzusszélességgel a LED-ekre jutó átlagfeszültség 5V x 0.0625=0.3V lesz, de ez semmit sem jelent. A LED-ek ugyanis 5V-os impulzusokat kapnak, csupán az emberi szem nem tudja ezeket követni, inkább a fényerőt átlagolja, és a miatt látszik halványabbnak. A LED-eket azonban nem feszültséggel, hanem áramerősséggel vezérlik, tehát akár 0.3V átlag PWM feszültségen is képesek lehetnek teljes fényerővel világítani. Az áramerősséget az előtétellenállás határozza meg, például:

• 100% kitöltés => 5V átlagfesz. jut a LED-ekre => egy LED-nek 5/12.5mA=400Ω előtétellenállás kellene
• 6.25% kitöltés => 0.3V átlagfesz. jut a LED-ekre => egy LED-nek 0.3/12.5mA=24Ω előtétellenállás kellene

A LED-ek árammal való vezérléséért az LM3915 LED vezérlő a felelős, vagyis a LED-ek nem fognak halványan világítani.

3.2 Audio mixer

      A mixernek feladata kombinálni a sztereó jelet, választható opciót nyújtani egy mikrofon és a bemeneti csatlakozó között, valamint erősíteni vagy csillapítani az audio jelet. A mikrofon jele már alapból erősítést igényel, így két erősítőfokozatra lesz szükség, amit ha egy-egy műveleti erősítő valósít meg, akkor a TL072 IC éppen megfelel a célnak.

A mikrofon egy hagyományos elektret kondenzátor mikrofon (ECM), aminek üzemfeszültsége 1.5V és 10V közé esik, átviteli sávja pedig 20Hz és 16kHz között van. A mikrofonban az hangnyomást egy piezoelektromos kristály alakítja váltóárammá, ami meghajtja a mikrofon tokjában lévő erősítőként üzemelő J-FET-et és ettől magasabb amplitúdó lesz majd a kimeneten. Ahhoz, hogy az erősítés számottevő legyen, a tranzisztor Drain kivezetését a pozitív feszültségre kell kötni egy ellenállással. Minél nagyobb az ellenállás, annál nagyobb a kimenő jel, csakhogy ezzel együtt a háttérzaj jele is erősödik, ezért a középértékre kell törekedni. Jelen esetben a CZ034 elektret mikrofon kerül az áramkörben, aminek impedanciája 2.2k, gyártója pedig 2.2k külső ellenállást javasolt az adatlapban. Ennek ellenére, utólagos módosítás gyanánt szükség volt a 10uF kondenzátorra és a 10k ellenállásra, hogy ne gerjedjen a kimenet. A mikrofon egy csatoló kondenzátorral kapcsolódik az előerősítő fokozatba. Ennek szerepe a mikrofon irányából érkező DC összetevők eltávolítása. Polaritása a mikrofon felöl pozitív, mert ott magasabb lesz a feszültségpotenciál, mint a műveleti erősítő felöl. A kondenzátor felül-áteresztő szűrőként viselkedik, ezért olyan kapacitást kell választani, ami a mikrofon alsó határa (20Hz) felett lévő komponenseket átengedi.

\[f\text{[Hz]}=\frac{1}{2\pi\cdot RC}\implies C\text{[F]}=\frac{1}{2\pi\cdot R\cdot f}=\frac{1}{2\pi\cdot 2200\cdot 20}=3.6\cdot 10^{-6}\text{F}=3.6\mu\text{F}\]

Ehhez legközelebbi kisebb szabvány a 2.2µF. A mikrofontól érkező oszcillációk 1.5V felett oszcillálnak pár mV nagyságrendben, azonban ha R1 értékét elég nagyra válasszuk ahhoz, hogy a mikrofon felhúzó ellenállása legyen mindig a magasabb potenciálon, akkor a kondenzátorból érkező jel 0V körül fog oszcillálni. A negatív visszacsatolást biztosító R2 ellenállás miatt az erősítő lineáris üzemmódban dolgozik, azaz a kimenete soha sem telítődik teljesen a negatív vagy pozitív tápfeszültség szintjére. Az invertáló és nem-invertáló bemenetet mindig ugyanarra a potenciálra igyekszik hozni az műveleti erősítő, azaz: 

\[I_1=\frac{U_{be}}{R1}=I_2=\frac{-U_{ki}}{R2}\implies U_{ki}=-\frac{R2}{R1}U_{be}\implies A=\frac{U_{ki}}{U_{be}}=-\frac{R2}{R1}\]

Az erősítés (A) mértékét az R2/R1 arány határozza meg. A negatív jel csupán arra vonatkozik, hogy a kimenet fázisa 180 fokkal el lesz tolva, ami ebben az alkalmazásban lényegtelen. Ahhoz, hogy a mikrofon felerősített jelszintje találjon hagyományos audio készülékek kimeneti szintjével (300mV – 1.2V), legalább 100-as erősítés szükséges. Az R1=10kΩ>2.2kΩ és R2=1MΩ esetén az erősítés 100 lesz.

Egy háromlábú, kétállású kapcsolóval lehet választani, hogy a végső erősítőfokozatra a mikrofon előerősített jele, vagy bemeneti audio csatlakozó jele kerüljön. Itt is egy negatív visszacsatolású műveleti erősítő végzi az erősítést, ahol:

\[A=\frac{U_{ki}}{U_{be}}=-\frac{P1}{R3}\]

Ha R3=1kΩ és P1 egy potenciométer, aminek értéke 0 és 100kΩ között változtatható, akkor az erősítés mértéke változtatható lesz 0-tól 100-szeresig, hogy a bemenő jel amplitúdója majd a szűrők kimenetén úgy jelenjen meg, hogy a kivezérlésmérő mérési tartományába essék. Az R3 ellenállás a műveleti erősítő erősítési mértékét határozza meg, valamint a jobb és bal audio csatorna jeleit kombinálja. Az áramkör kimenetei feszültségei:

• Mikrofon: $U_{ki}=-\frac{P1}{R3}U_{ki,mikr.}$
• Audio csatlakozó (pl. RCA, jack): $U_{ki}=-\frac{P1}{R3}(U_{jobb}+U_{bal})$

A mikrofonerősítő kimenetén lévő R3 utólag 4.7k értékre lett cserélve, hogy kisebb legyen az erősítés és a potenciométerrel nagyobb tartományban lehessen szabályozni. Az ide kapcsolt 0.47uF kondenzátor is utólag lett az áramkörhöz igazítva, mert a mikrofon felső tartománya feletti frekvenciasáv (16kHz+) valamiért gerjedt és 4 LED-et folyamatosan működtetett a kijelzőn. Ez a kondenzátor kiszűri ezeket a magasfrekvenciás jeleket a kimenetből, azonban csak akkor kell jelen legyen, amikor mikrofon állásban van a kapcsoló (vagyis a kapcsolóra kell ezt is kötni), különben vonalbemeneti állásban is átszivárog a földről a mikrofon kimenete.

Az audio bemenetet érdemes párhuzamosan megduplázni, hogy a bemenő jel egyben kimenő jel is legyen az erősítőbe vagy fejhallgatóba, így nem kel elosztót használni, illetve akkor is átmegy az jel amikor nincs bekapcsolva a kivezérlésmérő.

3.3 Tápegység

      Az összfogyasztást modulonként lehet kiszámítani. A szűrőmodulok legfeljebb 10mA-t, 8 darab esetén 80mA-t fogyasztanak. A LED panel 160mV fogyasztással rendelkezik, a mixer az maximális erősítés esetén is 10mA-t, az alaplap pedig 10mA-t fogyaszt. Ez összesen 260mA, ezért legkevesebb 5V/300mA-es kettős tápegységre van szükség.

         A műveleti erősítők szimmetrikus tápegységet igényelnek, tehát szükség lesz egy közép-kivezetéses szekunderral rendelkező transzformátorra, aminek kimenetét egyenirányítva, pufferelve és stabilizálva meg lesz a szükséges feszültség. A 78XX és 79XX stabilizátorok megkövetelik, hogy a bemenetük legalább 2V-tal legyen nagyobb a kimenetüknél, ebben az esetben 7V-ot kellene szolgáltatni a bemenetükre. Ez a feszültségszint akkor is meg kell legyen, amikor maximális terhelést kap a transzformátor.

A kiválasztott transzformátor kimenő jele a középkivezetés és egyik szélsőkivezetés között, 500mA terhelés mellett:

Ez egy 2x9V/1A transzformátor, azaz 500mA-rel terhelhető mindkét ág. A kimeneti feszültségszintje maximális terhelés alatt sem esik a 7V + a dióda nyitófeszültsége alá. A diódahíd a negatív félhullámokat megfordítja, ezért ha a hálózati frekvencia 50Hz, akkor a pozitív kimeneten egy 100Hz frekvenciájú jel lesz mérhető. A diódahíd 1N4007 diódákból készült, amik legfeljebb 1A terhelést viselnek el. A diódahíd kimenete a pozitív ág és a középkivezetés között 500mA terhelés mellett a következő:

A diódahídon 0.6V esik, mert a középkivezetés és a híd egyik ága között csak egy diódán esik a feszültség. Az egyenirányított jel 0 és 11V között pulzál, amit egy pufferkondenzátorral lehet elsimítani. A kondenzátor minden pozitív hullámnál feltöltődik. Amikor a diódák fordított előfeszítésben vannak, a kondenzátor a terhelésen fog lassan kisülni, ezért a jelalak kevésbé lesz pulzáló jellegű. Minél jobban terhelve van a kondenzátor, annál gyorsabban fog kisülni, ezért olyan kondenzátort kell választani, aminek még a maximális terhelés alatt sincs ideje arra, hogy a következő impulzusig túlságosan lemerüljön. Jelen esetben a kondenzátor kapacitása akkora kell legyen, hogy a 100Hz-es jel periódusideje alatt (Δt=10ms) ne merüljön le 11V-ról  7V alá (legfeljebb ΔU=4V hullámzás engedhető meg), I=500mA terhelés mellett sem. Az ehhez szükséges összefüggés:

\[C=I\cdot\frac{\Delta t}{\Delta U}=0.5\text{A}\cdot\frac{0.01\text{s}}{11\text{V}-7\text{V}}=0.00125\text{F}=1.25\text{mF}\]

Ennél érdemes legalább kétszer nagyobb értéket választani, vagy amekkora elfér az áramkörben, hogy még kevésbé pulzáljon a kimenet.  A következő jelalak a diódahíd után kapcsolt 3300uF kondenzátoron volt mérve, 500mA terhelés mellett:

A feszültség maximális terhelés mellett 7.6V és 10.2V között pulzál, amit a 7805 stabilizátor gond nélkül stabilizál 5V-ra.  A negatív ágon ugyanez a helyzet. A stabilizátorok után lévő 100nF kapacitású kondenzátorok szerepe a magasfrekvenciás zajok kiszűrése, amire a nagy kondenzátorok nem alkalmasak.

A táp védelme érdekében biztosítékot lehet sorba kapcsolni a primer vagy szekunder ággal. A transzformátoron feltűntetett áramerősség a szekunder ágra vonatkozik, ezért oda legalább 500mA-es biztosíték járna. A primer oldalra sokkal kisebb is elég: 230V primerfeszültséggel számolva  18V-os szekunder feszültséghez 230V/18V=12.8 menetszámarány szükséges, vagyis maximális terhelés esetén a primer tekercsen 500mA/12.8=39mA lép fel.

\[\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{I_2}{I_1}\]

ahol N1, U1, I1 a primer menetszán, feszültség és áramerősség, N2, U2, I2 pedig a szekunder menetszám, feszültség és áramerősség. Az esetleges feszültségtüskéket figyelembe véve lehet tenni 100mA-es biztosítékot is.

Az alaplap végső kapcsolása a következő:

3.4 Gyakorlati megvalósítás

A nyákterv a Sprint Layout programban készült, az alkatrészek bontott készülékekből származnak, leszámítva a két analóg demultiplexert.

A kondenzátorból a legnagyobbat választottam, ami még elfért a panelen. A stabilizátor IC-kre kis hűtőbordák kerültek. A 7809-re nem fontos, mert az nem melegedik, hisz csak a műveleti erősítők negatív tápfeszültségének van, azonban a 7805 kimenete mindenik IC és a LED-ek meghajtására is szolgál, ezért jobban melegedik. A kábel csatlakozók különböző illeszkedésűek, hogy véletlenül se kerüljön rossz helyré egyik csatlakozó sem. A fényképen lévő alaplap nem azonos a mellette lévő nyáktervvel illetve kapcsolással, mert szükség volt pár rögtönzött javításra, ami utólag a nyáktervben és a kapcsolási rajzban is javításra került (pl. a mikrofonnal kapcsolatos zajok kiszűrése – amik miatt nem készítettem új áramkört).

Az alaplap első bekapcsolásakor elővigyázatossági okokból ki lehet venni az IC-ket a foglalatjukból, hogy ellenőrizni lehessen a sarkaikra jutó tápfeszültséget. A panel áramfelvétele üresjáratban pár milliamper szabad legyen, mert csupán a bináris számláló kapcsolgatja a multiplexereket. Miután a panelek is a helyükre kerülnek, akkor megnő a fogyasztás kb. 200mA-ig attól függően, hogy mennyire vannak kivezérelve a LED-ek.

Összeszerelés

A kettős tüskesor kiváló stabilitást biztosít a paneleknek, ha nem kerül mozgó környezetbe, akkor nem is kell külön rögzíteni még a LED kijelzőt sem. Az egyik multiplexer 5V-os tápkivezetéseire egy üzemjelző LED került, ami majd belülről világítja meg az átlátszó falú dobozt, amibe kerül. A doboz szintén újrahasznosított elemekből készült. A két hűtőborda nagyobbra lett cserélve a helytöbblet miatt.