In questo articolo viene illustrato il funzionamento di un piccolo circuito capace di pilotare dei led a ritmo di musica.  Il cuore del circuito è l’amplificatore operazionale LM358 configurato come filtro attivo passa basso invertente(perchè il segnale d’ingresso è applicato al morsetto invertente). Il morsetto non invertente è collegato a massa, per cui in uscita avremo un  segnalo sfasato di 180° rispetto al segnale d’ingresso. L’amplificatore operazionale è alimentato con una tensione singola di +12Vcc.
Con questa configurazione l’amplificatore operazionale amplifica solo la parte del segnale compresa tra 0 e +Vi, in questo modo è possibile pilotare il transistor usato come interruttore on-off.
L’amplificazione scelta per l’operazionale è stata ottenuta ponendo la resistenza di retroazione R2= 100K e R1=10K;  i valori dei componenti per l’amplificazione si possono ricavare dalla formula teorica: A= – R2/R1.
Per la tensione di uscita si ottiene Vo= Vi*A questa tensione arriva in base al transistor attraverso la resistenza R3=10K che serve a limitare la corrente di base garantendo un corretto funzionamento.
La frequenza di taglio del circuito sarà data dalla relazione: 1/6,28*C1*R2, in questo caso otteniamo una frequenza di taglio che si aggira intorno ai 150Hz , quindi il led lampeggerà solo in presenza di audio a basse frequenze.

Schema e pcb

 schema

led a ritmo

 

Lista componenti


– R1 = 100K 1/4 Watt;
– R2,R3 = 10K  1/4 Watt;
– R4 = da calcolare (vedi ulteriori informazioni);
– R5 = trimmer 10K;
– C1 = 10 nF ceramico;
– C2,C3 = 10uF elettrolitico;
– T1 = BC337;
– IC1 = LM358;
-X1,X2,X3 = morsetti a due poli. 

Foto della realizzazione 

IMG_0083

Ulteriori informazioni

Aggiungo dicendo che per aumentare il numero dei led nel circuito si possono aggiungere in serie altri led modificando opportunamente la resistenza a seconda del tipo e del numero di led utilizzato. Per ricavare il valore della resistenza R4 in modo da non bruciare i diodi led ed accenderli nel modo corretto, anche in caso di più’ diodi in cascata, è necessario conoscere le tensioni di funzionamento dei diodi, le correnti di funzionamento e la tensione di alimentazione del circuito. Es.  la tensione di alimentazione è 12V, ed i diodi led in serie sono 2. Avendo due led in serie la cui caduta di tensione è di 2V, significa che assieme richiederanno 4V per funzionare. Avendo 12V in partenza, vuol dire che dobbiamo sottrarne 4 per ottenere la giusta tensione: Vd = Va – (VL * N) = 12 – (2 * 2) = 8 Volt

Va = Tensione di alimentazione del circuito;
VL = Tensione di alimentazione del led;
N = Numero di led;
Vd = Caduta di tensione;

Utilizzeremo quindi questa formula, ricavata dalla legge di Ohm: R1 = Vd / A = 8 / 0.016 = 500Ohm

R1 = Resistenza da calcolare;
Vd = Caduta di tensione da ottenere;
A = Ampere richiesti dal circuito ( 0.016A dei led = 16mA );

Il valore 500 ohm quindi è il valore resistivo da inserire in serie al circuito per limitare la corrente a 16mA, ma siccome non è un valore standard, utilizzeremo quello prossimo, ovvero 470 ohm oppure da 560 ohm. Un ultima operazione da effettuare è quella di calcolare la potenza della resistenza.

W = Vd x A = 8 * 0.016 = 0.128 W , in questo caso sarà sufficiente una resistenza da 1/4 di Watt.

a cura di: Conicella Valerio