LM3914

¿Qué es el LM3914?

El LM3914 es un circuito integrado monolítico que detecta niveles de tensión analógica y acciona 10 salidas de corriente para conducir LEDs formando una escala lineal; permite seleccionar por un pin el modo de visualización tipo "dot" (punto) o "bar" (barra).

Características principales

• Tipo: Driver para 10 segmentos (10 salidas reguladas) con control dot/bar.
• Tensión de referencia interna: nominal ≈ 1.25 V (ajustable entre ≈1.2 y 1.34 V según carga y temperatura).
• Corriente de salida por LED programable (aprox. 2 mA a 30 mA); ejemplo típico: 10 mA por LED cuando la corriente de referencia IL(REF) ≈ 1 mA.
• Rango de operación recomendado: típicamente 3 V a 20 V (tensión máxima absoluta 25 V).
• Entrada tolerante: puede soportar ±35 V en la entrada sin cambiar la visualización (con precauciones en la práctica).
• Paquete típico: PDIP de 18 pines (también PLCC y otras variantes).

Pinout (orden en vista frontal)

La numeración corresponde a la vista superior del encapsulado PDIP con la muesca hacia arriba; a continuación se indica el orden y la función de cada pin.

1. Pin 1: LED No. 1 (anodo común VLED se conecta externamente según esquema).
2. Pin 2: V− (masa / retorno).
3. Pin 3: V+ (alimentación del integrado).
4. Pin 4: Divider (extremo bajo del divisor interno, VRLO).
5. Pin 5: Signal Input (entrada a comparar).
6. Pin 6: Divider (extremo alto del divisor interno, VRHI).
7. Pin 7: Reference Output (salida de referencia ≈1.25 V).
8. Pin 8: Reference Adjust (ajuste de referencia).
9. Pin 9: Mode Select (selección Dot/Bar y encadenado para múltiples drivers).
10. Pin 10: LED No. 10.
11. Pin 11: LED No. 9.
12. Pin 12: LED No. 8.
13. Pin 13: LED No. 7.
14. Pin 14: LED No. 6.
15. Pin 15: LED No. 5.
16. Pin 16: LED No. 4.
17. Pin 17: LED No. 3.
18. Pin 18: LED No. 2.

Principio de funcionamiento (explicación simple y razonada)

El LM3914 compara la tensión de entrada con una cadena de 10 umbrales generados por un divisor interno que normalmente se alimenta desde la referencia interna (~1.25 V). Si se usa la referencia interna como tensión total del divisor, cada paso será aproximadamente 1.25 V / 10 = 0.125 V (125 mV); es decir, cada 125 mV de aumento en la entrada se enciende la siguiente salida en la escala.

Razonamiento y ejemplo práctico:

• Si se deja el divisor interno con la referencia interna (1.25 V), paso = 1.25 V / 10 = 0.125 V por LED: útil para escalas de baja tensión o ampliaciones internas.
• Si se desea una escala 0–5 V, se conecta el divisor entre 0 V (pin 4) y 5 V (pin 6). Entonces cada umbral será 5 V / 10 = 0.5 V; por tanto, a 0.5 V se enciende el primer LED, a 1.0 V el segundo, y así sucesivamente.
• Control de corriente de LEDs: la corriente por LED se programa a través de la corriente de referencia IL(REF). La hoja técnica indica que la corriente de cada LED es aproximadamente 10 veces la corriente que se toma de la salida de referencia. Por ejemplo, si fijamos IL(REF) = 1 mA (con R ≈ 1.25 kΩ entre REF OUT y REF ADJ), cada LED encendido entregará ≈10 mA.
• Condición de modos: para operar en modo "bar" se conecta pin 9 al V+; para modo "dot" se deja abierto o se tira más bajo que V+ (según el nivel indicado en la hoja técnica).

Aplicaciones típicas

• Indicadores de nivel (VU-meters) para audio.
• Indicadores de batería y medidores de tensión (panel meter).
• Indicadores de señal analógica para instrumentación.
• Displays de proceso por pasos, secuenciadores y “staging” control.
• Sistemas que requieren una visualización simple y fiable de 10 pasos, posible encadenamiento para más segmentos.

Recomendaciones de uso

• Alimentación: mantener V+ dentro del rango operativo (típicamente ≥3 V y ≤20 V en las condiciones de especificación); la tensión máxima absoluta es 25 V. Evitar sobrecargas y verificar disipación.
• Programación de corriente: calcular Rref = 1.25 V / Iref donde Iref es la corriente deseada en la pata de referencia; la corriente por LED ≈ 10 × Iref (ej.: Iref = 1 mA → ILED ≈ 10 mA).
• Protección de la entrada: el pin de señal (pin 5) admite sobrevoltajes, pero la corriente de entrada debe limitarse; la hoja técnica recomienda una resistencia en serie (ej. 39 kΩ) para proteger ante tensiones muy altas.
• Desacoplo y cableado: colocar condensadores de desacoplo y practicar un punto de masa único cercano al pin 2 para evitar caídas de tensión por corrientes de LED; cables largos entre VLED y anodos de LED pueden provocar oscilaciones y ruido.
• Gestión térmica y disipación: en modo barra el IC puede disipar mucha potencia si todos los LEDs están encendidos a alta corriente (ej.: 10 LEDs × 20 mA a 5 V produce disipación significativa). En casos de alta corriente use resistencias en serie en la línea VLED y borses de desacoplo para reducir calentamiento.
• Encadenado de dispositivos: si necesita más de 10 pasos, siga las indicaciones de encadenado (pin 9 y conexiones entre dispositivos) para modo dot y bar; la hoja técnica describe las conexiones y resistencias recomendadas para evitar efectos indeseados.
• LEDs de alta eficiencia: si los LEDs son de muy baja corriente, puede aparecer una leve iluminación residual por la corriente auxiliar interna; la hoja técnica sugiere remediarlo con una resistencia de shunt cuando sea necesario.