LED頻譜式電平指示器是一種新型信號(hào)電平指示器，它與前面介紹的幾種電平指示器最大的不同是，能對(duì)音頻信號(hào)的若干頻段信號(hào)幅度大小進(jìn)行分別顯示。
    常見(jiàn)的是10×10型頻譜式電平指示器，它能對(duì)音頻信號(hào)范圍內(nèi)的10頻率點(diǎn)信號(hào)分成10個(gè)等級(jí)進(jìn)行幅度顯示，能瞬時(shí)顯示音頻信號(hào)的能量分布狀態(tài)，同時(shí)也美化了面板的布置，所以在中、高檔音響設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。
    LED頻譜式電平指示器按工作原理劃分主要有下列3種。
    (1)動(dòng)態(tài)掃描式LED頻譜式電平指示器。P87C54SBBB 這種電平指示器電路又分瞬時(shí)電平指示和具有短暫記憶功能的瞬時(shí)電平指示器兩種。
    (2)頻壓法LED頻譜式電平指示器。按照頻譜式電平指示器的行、列數(shù)目劃分，主要有10列×10行形式和7列×10行形式等。10×10形式中共有10個(gè)頻率點(diǎn)分10擋電平大小指示，是目前常見(jiàn)的一種。7 x 10形式中只有7個(gè)頻率點(diǎn)分10擋電平大小指示。
    (3)全發(fā)光式指示器。這種指示器電路工作原理最簡(jiǎn)單，基本上同多級(jí)LED光柱式電平指示器一樣。
    圖12-66所示是動(dòng)態(tài)掃描式LED頻譜式電平指示器的方框圖，這是一個(gè)7×10形式酌電平指示器。電路中，整個(gè)電平指示器由混合器、7個(gè)分頻器、7只整流二極管VD1～VD7、7個(gè)電子開(kāi)關(guān)、時(shí)鐘及脈沖分配器、LED驅(qū)動(dòng)器和7×10形式的LED矩陣顯示器構(gòu)成。        

       采用動(dòng)態(tài)掃描方式是為了降低電源消耗。如果讓7×10(70只)LED同時(shí)發(fā)光，對(duì)電源的消耗很大。
    1．混合器
    混合器電路的作用是將左、右聲道音頻信號(hào)U(L)、U(R)混合后加以放大，其輸出信號(hào)送到7個(gè)分頻器電路的輸入端。
    2．分頻器
    分頻器電路的作用是，在音頻信號(hào)中取出相應(yīng)頻率的音頻信號(hào)，例如1kHz分頻器可讓音頻信號(hào)中的1kHz信號(hào)通過(guò)（其他頻率信號(hào)不能通過(guò)），加到電子開(kāi)關(guān)S4中。
    在7×10形式的指示器中共有7個(gè)不同頻率的分頻器，而在10×10形式的指示器中則有10個(gè)不同頻率的分頻器。
    分頻器實(shí)際上是一個(gè)帶通濾波器。圖12-67所示是由運(yùn)算放大器Al構(gòu)成的有源帶通濾波器電路。濾波器的工作頻率由阻容元件參數(shù)決定，選取不同的RC參數(shù)可以獲得不同的工作頻率。當(dāng)音頻信號(hào)輸入這一帶通濾波器時(shí)，只有工作頻率附近很窄頻帶內(nèi)的信號(hào)能夠通過(guò)這一濾波器，其他信號(hào)不能通過(guò)，達(dá)到了從音頻信號(hào)中取出某一特定頻率信號(hào)的目的。

                 
    3．整流電路
    從各分頻器輸出的信號(hào)，是特定頻率點(diǎn)的音頻信號(hào)，這一信號(hào)送到各自的整流二極管中，將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后加到各自的電子開(kāi)關(guān)輸入端。
    4．電子開(kāi)關(guān)電路
    各個(gè)分頻器電路中都設(shè)有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，圖12-66所示方框圖中共有7只電子開(kāi)關(guān)，它們的輸出端并聯(lián)，其輸出信號(hào)送到LED驅(qū)動(dòng)器中。
    每個(gè)電子開(kāi)關(guān)受脈沖分配器控制，當(dāng)某只電子開(kāi)關(guān)接通時(shí)，它對(duì)應(yīng)的分頻器輸出信號(hào)，經(jīng)整流和電子開(kāi)關(guān)，加到LED驅(qū)動(dòng)器輸入端。
    電子開(kāi)關(guān)一般采用集成電路電子開(kāi)關(guān)，如CD4066等。
    5．時(shí)鐘電路
    時(shí)鐘電路用來(lái)產(chǎn)生約lkHz的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，供給脈沖分配器。
    6．脈沖分配器
    脈沖分配器的作用是用來(lái)分配脈沖，送入的時(shí)鐘脈沖經(jīng)脈沖分配器后，按順序輪流給S1～S7和1～7列LED輸出脈沖，先給S1和第一列LED輸出正脈沖，使S1接通和第一列LED具備發(fā)光工作條件，此時(shí)其他各開(kāi)關(guān)和各列LED處于斷開(kāi)和不工作狀態(tài)。
    第二個(gè)時(shí)鐘脈沖經(jīng)過(guò)S2和第二列LED，使S2接通和第二列LED具備發(fā)光條件，其他各開(kāi)關(guān)（包括S1）和各列（包括第一列）均處
于斷開(kāi)和不工作狀態(tài)。
    這樣，每有一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸出便依次有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)和一列LED導(dǎo)通、發(fā)光指示，并且這種轉(zhuǎn)換在時(shí)鐘脈沖作用下不斷循環(huán)往復(fù)。
    脈沖分配器可以采用集成電路CD4017，它共有16根引腳，其引腳作用說(shuō)明見(jiàn)表12-7。

      7．LED驅(qū)動(dòng)器
    LED驅(qū)動(dòng)器與普通多級(jí)LED光柱式電平指示器的驅(qū)動(dòng)電路一樣，它的輸出信號(hào)用來(lái)控制和驅(qū)動(dòng)每一列的1～10行LED發(fā)光的行數(shù)多少。當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí)，某一列發(fā)光的行數(shù)便多，反之則少。
    8．LED矩陣電路
    用圖12-68所示5×5 LED矩陣電路來(lái)說(shuō)明其工作原理。電路中，每一行中各LED由LED驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)輸出端控制，每一列的LED由相應(yīng)的電子開(kāi)關(guān)管控制，而每只電子開(kāi)關(guān)管由脈沖分配器相應(yīng)輸出引腳控制。

                     
    LED矩陣電路是一個(gè)顯示組合器件，其工作原理是：當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)使第一列LED具導(dǎo)通、發(fā)光的條件，LED驅(qū)動(dòng)器控制著第一列中5只(行)LED的發(fā)光級(jí)數(shù)。然后，輪到VT2導(dǎo)通，使第二列中LED具備發(fā)光條件，由LED驅(qū)動(dòng)器決定第二列的LED發(fā)光級(jí)數(shù)，其他各列的LED發(fā)光級(jí)數(shù)控制情況同上。
    9．電路分析
    (1)混合器。如圖12-69所示，左、右聲道音頻信號(hào)送入混合器后，其輸出信號(hào)為L(zhǎng)+R信號(hào)，送到各分頻器的輸入端，由各分頻器取出相應(yīng)頻率信號(hào)，例如Al是60Hz的帶通濾波器，所以Al輸出60Hz音頻信號(hào)。

                  
    (2)整流電路。圖12-70所示是60Hz整流電路，以此為例說(shuō)明整流電路工作原理。每個(gè)分頻器輸出的各頻率音頻信號(hào)經(jīng)各自的整流電路，轉(zhuǎn)換成表征音頻信號(hào)大小的直流電壓，加  號(hào)頻率來(lái)決定由哪一列LED發(fā)光、指示。到各自的電子開(kāi)關(guān)輸入端。

                      
   (3)列掃描電路。如圖12-66所示，時(shí)鐘及脈沖分配器控制各電子開(kāi)關(guān)和LED矩陣中的各列LED，設(shè)輸出脈沖使電子開(kāi)關(guān)S5接通，同時(shí)LED矩陣中的第五列LED也具備導(dǎo)通條件，這樣，2.5kHz音頻信號(hào)經(jīng)VD5整流后的直流電壓，由S5加到LED驅(qū)動(dòng)器中，根據(jù)這一時(shí)刻2.5kHz音頻信號(hào)的大小，由LED驅(qū)動(dòng)器決定第五列LED有多行發(fā)光指示。
    接著，在脈沖分配器的作用下S6開(kāi)關(guān)接通，同時(shí)使第六列LED具備導(dǎo)通、發(fā)光條件，此時(shí)LED驅(qū)動(dòng)器輸入的是6kHz信號(hào)，控制第六列LED發(fā)光級(jí)數(shù)。
    接下來(lái)脈沖分配器輸出脈沖使S7接通和使第七列LED具備導(dǎo)通、發(fā)光條件。在掃描完第七列LED后，重新回到掃描第一列及使Sl接通。