O LM3915 é um circuito integrado que usa vários amplificadores operacionais para medir o nível de tensão ou o volume de áudio.
Post sobre o funcionamento do amplificador operacional.Clique aqui
Como funciona o LM3915?
Este chip detecta sinais analógicos de tensão no pino 5, o sinal analógico passa por um buffer e depois passa por 10 comparadores com amp-ops e um divisor de tensão com resistores de valores diferentes em série, de forma que cada entrada não inversora do comparador tenha uma tensão diferente. Portanto, cada LED acende com uma tensão mínima diferente.
Para alimentar o LM3915, o pino 2 deve ficar ligado ao terra (GND) e o pino 3 ligado ao polo positivo da fonte. O pino 7 fornece uma tensão para os resistores dos comparadores, logo, o pino 4 deve ser aterrado e o pino 6 deve ser ligado ao 7. Um resistor ligado ao pino 7 e ao terra determina a corrente que passa pelos LEDs. Se o pino 9 ficar desconectado, apenas um LED acende, este é o modo dot. Se conectar o pino 9 ao pino 3, surgirá uma barra de LEDs acesos, até atingir o limite máximo, onde todos ficam acesos.
Circuitos integrados semelhantes
Existem também o LM3914 e o LM3916. A principal diferença entre os três: o LM3914 acende os LEDs em escala linear, o que o torna útil para medir os níveis de tensão. Enquanto o LM3915, acende em escala logarítmica de 3dB/LED, portanto, tem uma faixa de 30dB. Já o LM3916, tem uma faixa logarítmica de 70dB. Os dois últimos são adequados para medição de áudio.
Usando o LM3915
Pode-se alimentar o LM3915 com uma tensão entre 3V e 25V, neste projeto, uma fonte de 12V alimenta o circuito.
Para que serve a tensão de referência (V_{REF})? Determina a sensibilidade do LM3915 e a tensão onde os 10 LEDs ficarão acesos. Eu fiz várias medições, usando um potenciômetro de 10kΩ para transferir um sinal de tensão ajustável entre 0 e 12V na entrada e modificando o R2, para observar quais são as tensões que acendem os LEDs, usando 3 valores diferentes para R2. Além de medir a V_{REF}. A tabela abaixo mostra a relação do número de LEDs acesos, quando aumenta gradativamente a tensão no pino 5 do chip.
| V_{REF} medido | 0,052V | 3,75V | 9,73V |
| Leds acesos | R2=47Ω | R2=3,3kΩ | R2=10kΩ |
| 0 | 0V | 0V | 0V |
| 1 | 0,05V | 0,28V | 0,53V |
| 2 | 0,10V | 0,33V | 0,73V |
| 3 | 0,13V | 0,52V | 1,02V |
| 4 | 0,18V | 0,67V | 1,39V |
| 5 | 0,25V | 0,92V | 1,92V |
| 6 | 0,33V | 1,52V | 2,72V |
| 7 | 0,49V | 1,72V | 3,80V |
| 8 | 0,71V | 2,48V | 5,36V |
| 9 | 1,01V | 3,62V | 7,65V |
| 10 | 1,46V | 5,19V | 10,73V |
O vídeo do funcionamento do circuito.
Um detalhe que eu esqueci de colocar. O resistor R1 de 1M tem a função de fazer com que a entrada no pino 5 fique 0, quando o microfone não receber som. Para evitar sinais flutuantes.