頻壓法LED頻譜式電平指示器電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是指示精度不高。
    圖12-71所示是頻壓法LED頻譜式電平指示器方框圖。指示器件用LED矩陣，圖中為10×10形式。對(duì)LED矩陣的控創(chuàng)也分成行和列兩方面，其中行是由某一頻率信號(hào)大小來(lái)控制垂直方向LED發(fā)光級(jí)數(shù)，列是由瞬時(shí)輸入信號(hào)頻率來(lái)決定由哪一列LED發(fā)光、指示.

                
    1．混合和隔離電路
    這一電路的作用是將左、右聲道的音頻信號(hào)Ui(L)、Ui(R)混合成L+R信號(hào)，并與前級(jí)電路加以隔離，以防止前級(jí)電路與電平指示器之間相互影響。
    混合和隔離電路可以采用圖12-72所示電路完成。電路中，U(L)、U(R)分別經(jīng)Rl和C1、R2和C2加到VT1基極混合，從其發(fā)射級(jí)輸出L+R信號(hào)。

                  
    由于VT1接成射極輸出器電路，因此VT1輸入阻抗高、輸出阻抗低，具有隔離的作用。
    2．行驅(qū)動(dòng)器電路
    從混合和隔離電路輸出的L+R信號(hào)分成兩路：一路加到整形電路中，另一路加到行驅(qū)動(dòng)電路中。這是一個(gè)普通的多級(jí)光柱式LED驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)U信號(hào)幅度的大小來(lái)控制某一列LED中發(fā)光的級(jí)數(shù)。
    3．整形電路
    整形電路的作用是將音頻信號(hào)Ui轉(zhuǎn)換成頻率相同的脈沖信號(hào)。圖12-73所示是一種整形電路。

                   
    電路中的Al是運(yùn)算放大器，它的同相輸入端經(jīng)Rl、R2、R4從+2V處得到一個(gè)基準(zhǔn)電壓，這一基準(zhǔn)電壓為0.2V。Al的反相輸入端由R3、Cl饋入輸入信號(hào)U。
    當(dāng)Al的反相輸入端輸入電壓Ui小于0.2V的基準(zhǔn)電壓時(shí)Al輸出高電平，當(dāng)U大于0.2V時(shí)Al輸出低電平，如圖12-74所示，這樣將輸入電壓Ui轉(zhuǎn)換成脈沖電壓。很顯然，U的一個(gè)周期便有一個(gè)脈沖，說(shuō)明Ui與U₀₁的頻率相同。

                   
    4.微分電路和單穩(wěn)態(tài)整形電路
    如圖12-75所示，電路中Cl和Rl構(gòu)成微分電路。從整形電路輸出的脈沖信號(hào)Uo，加到這一微分電路中，經(jīng)微分后的輸出信號(hào)為正、負(fù)尖頂脈沖，如圖12-74中Uo：波形所示，在Uo，脈沖的前沿得到正尖項(xiàng)脈沖，在Uo,脈沖的后沿得到負(fù)尖頂脈沖。這樣，經(jīng)過(guò)微分電路后，脈沖信號(hào)形狀改變，但是Uol、U02的頻率沒(méi)有改變。

      
    從微分電路輸出的正、負(fù)尖項(xiàng)脈沖加到由運(yùn)算放大器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)整形電路中，由運(yùn)算放大器Al等構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)整形電路，A2為反相器。
    關(guān)于單穩(wěn)態(tài)整形電路的工作原理說(shuō)明下列幾點(diǎn)。
    (1)正、負(fù)尖項(xiàng)脈沖U02經(jīng)C2耦合，一路加到VDI、C3構(gòu)成的半波整流電路中，當(dāng)U02為負(fù)尖頂脈沖時(shí)使VDI導(dǎo)通，經(jīng)C3濾波，在C3上獲得一個(gè)負(fù)電壓。該負(fù)電壓經(jīng)R3、R4分壓后加到了Al的反相輸入端，使Al在常態(tài)下輸出高電平。
    (2) C2送來(lái)的正、負(fù)尖項(xiàng)脈沖另一路經(jīng)R2也加到Al的反相輸入端，當(dāng)正尖頂脈沖出現(xiàn)時(shí)，Al輸出低電平，在正尖項(xiàng)脈沖作用后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（由R5和C4時(shí)間常數(shù)決定），Al輸出端由低電平重新回到高電平狀態(tài)，Al又輸出一個(gè)一定寬度的低電平脈沖（此低電平脈沖寬度由R5、C4電路時(shí)間常數(shù)決定）。
    (3)從Al輸出的脈沖加到A2進(jìn)行反相，當(dāng)有一個(gè)正尖頂脈沖時(shí)，A2便輸出一個(gè)等寬的正脈沖，如圖12-74所示波形中的U03。注意，U03脈沖的幅度相同、脈沖寬度相同，U03的頻率同輸入信號(hào)U一樣。
    5．積分電路
    積分電路由R6、VD2和C5構(gòu)成，其中VD2起隔離作用，只讓A2輸出電壓加到C5上，而不讓C5上的電壓影響A2輸出端。這一積分電路對(duì)A2輸出的一連串等幅、等寬脈沖起平滑作用，如圖12-74所示波形中的U03、U04。當(dāng)U03脈沖信號(hào)出現(xiàn)時(shí)對(duì)C5充電，脈沖消失后C5通過(guò)R7放電，使C5上的電壓能夠跟蹤U03脈沖信號(hào)的頻率變化。
    當(dāng)U03脈沖較密集時(shí)（說(shuō)明輸入信號(hào)“的頻率高），在C5上的電壓便高；當(dāng)U03脈沖較疏時(shí)，在C5上的電壓較低。
    6．列驅(qū)動(dòng)電路
    圖12-76所示是行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū)動(dòng)、列選擇和LED矩陣電路，圖中只畫(huà)出5×5 LED矩陣及相關(guān)電路。

     
    列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路A2構(gòu)成，這是一個(gè)常見(jiàn)的多級(jí)光柱式LED驅(qū)動(dòng)電路。直流控制電壓U04加到Al的輸入端①腳，當(dāng)U04較小肘A2的②腳首先輸出高電平，當(dāng)U04增大后A2的③、④、⑤、⑥腳依次由低電平轉(zhuǎn)換成輸出高電平。
 (1)輸入信號(hào)Ui頻率較低時(shí)。U04較小，A2的②腳先輸出高電平。這一高電平經(jīng)Rl加到驅(qū)動(dòng)管VT1基極，VT1導(dǎo)通，使第一列的LED具備發(fā)光條件，此時(shí)輸入信號(hào)U同時(shí)加到行驅(qū)動(dòng)電路A1輸入端①腳，根據(jù)此時(shí)輸入信號(hào)Ui幅度大小決定第一列中LED發(fā)光級(jí)數(shù)。
    Al的②腳首先輸出高電平，根據(jù)輸入信號(hào)Ui的大小Al的③、④、⑤、⑥腳依次從低電平輸出高電平，驅(qū)動(dòng)各行LED發(fā)光指示。
    (2)輸入信號(hào)Ui頻率增高時(shí)。U04增大，除A2的②腳輸出高電平外，A2的③腳也輸出高電平，這一高電平經(jīng)A2加到VT3基極，VT3導(dǎo)通，這樣第二列中的LED也具備發(fā)光條件，有多少級(jí)LED（行）發(fā)光仍由此時(shí)的輸入信號(hào)Ui幅度大小通過(guò)Al控制后決定。
    第二列LED發(fā)光指示的同時(shí)，由于A2的③腳輸出的高電平通過(guò)VD2加到了VT1的發(fā)射極，VT1發(fā)射極電壓升高，導(dǎo)致VT1截止，使第一列的LED不能發(fā)光。
    7．列選擇電路
    列選擇電路由電路中的三極管、二極管構(gòu)成。這相當(dāng)于前面介紹的光點(diǎn)式電平指示器使l～5列中始終只有一列LED在發(fā)光指示。
    由于接入VD2、VD4、VD6、VD8二極管，VI20150C當(dāng)下～列LED發(fā)光時(shí)，VD2、VD4、VD6和VD8二極管便導(dǎo)通，使前一列LED驅(qū)動(dòng)管截止。
    例如，當(dāng)輸入信號(hào)Ui頻率比較高時(shí)，A2的②～⑤腳均輸出高電平，此時(shí)VD2、VD4和VD6均導(dǎo)通，分別使VT1、VT3、VT5截止，只有VT7導(dǎo)通，這樣只有第四列LED導(dǎo)通、發(fā)光，其他各列LED不能發(fā)光，達(dá)到列選擇的目的。