Elektroniczny regulator poziomu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Audio

 Komentarze do artykułu

Ta stosunkowo prosta kontrola poziomu sygnału odbywa się za pomocą elementów dyskretnych. Można go polecić radioamatorom, którzy chcą wprowadzić do swojego sprzętu regulatory elektroniczne, ale nie mogą zakupić odpowiednich mikroukładów. Regulator ten, w zależności od doboru elementów, pozwala na uzyskanie parametrów niezbędnych do zastosowania w wysokiej jakości sprzęcie odtwarzającym dźwięk.

Proponowana elektroniczna regulacja poziomu, w przeciwieństwie do regulacji głośności, która może być również kompensowana tonowo, wykonana jest w oparciu o podwójny różnicowy obwód kaskadowy, w którym sygnał audio jest dostarczany do obwodu emitera, a współczynnik transmisji zmienia się w szeroki zakres poprzez sterowanie obwodem bazowym tranzystora.

W mikroukładach regulatora elektronicznego z tranzystorami o tej samej strukturze (na przykład K525PS1) kolektory stopni różnicowych są ładowane na rezystory podłączone do szyny zasilającej +Upit (ryc. 1). Rezystancja rezystorów R3 i R4 jest znacznie niższa niż rezystancja dynamiczna tranzystorów VT1 - VT4, więc szum i tętnienia z szyny zasilającej są dostarczane na wyjście bez tłumienia. W rezultacie wymagane są zasilacze o niskim tętnieniu.

Ponadto konstrukcja ta nie pozwala bezpośrednio uzyskać maksymalnego wahania sygnału wyjściowego wynoszącego ±12 V przy napięciu zasilania ±15 V, a współczynnik zniekształceń nieliniowych jest znaczny. Czynniki te utrudniają zastosowanie tego typu urządzeń do regulacji głośności w sprzęcie wysokiej jakości.

Jeśli kaskada zostanie wykonana według obwodu symetrycznego (ryc. 2), wówczas można znacznie zmniejszyć szumy w obwodzie zasilania. Ponadto tutaj sygnał zawsze pozostaje symetryczny, tj. nawet harmoniczne są niższe niż w wersji oryginalnej. Ale maksymalny poziom wyjściowy regulatora w takim połączeniu tranzystorów jest jeszcze bardziej ograniczony: wynosi tylko około 300 mV. Aby go zwiększyć, można oczywiście „rozcieńczyć” napięcie na podstawach tranzystorów do wartości ±( |Upit| -1 V), ale będzie to wymagało zauważalnej komplikacji urządzenia.

Problem można rozwiązać prościej - podłączając wyjście regulatora do wejścia odwrotnego wzmacniacza operacyjnego objętego sprzężeniem zwrotnym w połączeniu odwracającym (działającym jako przetwornik prąd-napięcie). Jego napięcie wyjściowe zależy od stosunku rezystancji rezystora obwodu sprzężenia zwrotnego do rezystancji źródła sygnału (dla wzmacniacza operacyjnego). Maksymalna amplituda sygnału będzie standardowa dla określonego typu wzmacniacza operacyjnego i będzie wynosić co najmniej 9 V, praktycznie bez wzrostu poziomu harmonicznych.

W tej wersji regulatora pasmo częstotliwości roboczej zostanie zawężone do tego, co jest w stanie zapewnić ten wzmacniacz operacyjny, ale do stosowania w urządzeniach inżynierii audio są całkiem nowoczesne wzmacniacze operacyjne o doskonałych parametrach.

Kompletny obwód regulatora elektronicznego (ryc. 3) jest nieco bardziej złożony niż funkcjonalny. Ten regulator służy do kontrolowania poziomu głośności w ramach kompleksowego wzmacniacza audio. Tranzystory VT1 - VT4 reprezentują rzeczywisty regulator elektroniczny. Wejściowy sygnał audio przez rezystory R4 i R5, które przekształcają napięcie wejściowe na prąd, jest dostarczany odpowiednio do punktów połączenia emiterów VT1, VT2 i VT3, VT4. Podstawy tranzystorów VT2 i VT3 są podłączone do wspólnego przewodu przez rezystor R1, a do VT1 i VT4 przykładane jest napięcie sterujące w zakresie -50...+50 mV, co prowadzi do redystrybucji prądu kolektora VT1 - VT4 albo do wspólnego przewodu lub do wejścia odwrotnego wzmacniacza operacyjnego DA1. Ten ostatni wzmacnia go w stosunku R10/[(R4 · R5)/(R4 + R5)] dla maksymalnej transmisji sygnału.

Dla powyższego obwodu maksymalny współczynnik wzmocnienia wynosi Kmax = 4,4. Zmieniając rezystory R4, R5 i R10, można uzyskać prawie dowolną wartość dozwoloną dla użytego wzmacniacza operacyjnego.

Dzięki takiej konstrukcji wszystkie tranzystory regulatora pracują przy praktycznie stałym napięciu na kolektorach, dzięki czemu nie występują zniekształcenia harmoniczne. Głównym źródłem zniekształceń pozostaje wzmacniacz operacyjny, który decyduje o jakości regulatora jako całości.

Zastosowany wzmacniacz operacyjny można zastąpić innym, charakteryzującym się niskimi zniekształceniami harmonicznymi przy częstotliwościach audio i dostosowanym do wzmocnienia jednostkowego. W regulatorze elektronicznym wskazane jest uzupełnienie niektórych wzmacniaczy operacyjnych dwoma dodatkowymi tranzystorami VT5, VT6 w celu zmniejszenia zniekształceń przełączania stopnia wyjściowego (przejście do trybu pracy w klasie A, gdy prąd wyjściowy maleje). Ale to wcale nie jest konieczne.

Dopuszczalne jest również stosowanie w regulatorze innych tranzystorów: na przykład par komplementarnych serii KT3107 i KT3102, KT315 i KT361 o dowolnych indeksach literowych, pod warunkiem, że ich bazowy współczynnik przenikania prądu jest większy niż 100 w zakresie prądów sterujących. Jeżeli spada zauważalnie wraz ze spadkiem prądu kolektora, powoduje to dodatkowe zniekształcenia. Tranzystor polowy może należeć do serii KP307. Wszystkie rezystory MLT mają wartość 0,125, kondensatory elektrolityczne to K50-6 lub podobne, kondensator wejściowy ma dielektryk foliowy (na przykład seria K73).

W tym regulatorze napięcie na tranzystorach jest prawie stałe, ale prądy zmieniają się znacznie, a aby zmniejszyć te zmiany, wybiera się prąd polaryzacji stopni różnicowych kilka razy większy niż wejściowy.

Należy również zwrócić uwagę na konieczność zainstalowania dodatkowych rezystorów R1 i R3; bez nich wzmacniacz jest wzbudzony. Możliwe, że wystarczy jeden R1, dopuszczalne jest również zmniejszenie ich rezystancji, ale nie mniejszej niż 200 omów.

Źródło prądu można stosować przy napięciu niestabilizowanym, ale z dość dobrym tłumieniem tętnień (do około 0,01...0,1%).

Ustawienia regulatora są następujące. Po pierwsze, przy maksymalnym współczynniku przenikania (Uypr = +50 mV) na wyjściu wzmacniacza operacyjnego ustawia się zerowe odchylenie, wybierając rezystor R6 (lub R7). W oryginalnym egzemplarzu regulatora taki dobór nie był wymagany (dopuszczalne są odchyłki rezystancji rezystorów do 5 - 10%).

Na ten parametr nieco większy wpływ ma różnica napięcia UBE dla tranzystorów regulatora (przy tym samym prądzie). Po sprawdzeniu i, jeśli to konieczne, ustawieniu zera na wyjściu wzmacniacza operacyjnego przy maksymalnym wzmocnieniu, składowa stała jest sprawdzana, gdy wzmocnienie zmniejsza się o 6 dB (Uyпp = 0), gdy odchylenie osiąga maksimum.

W wersji autorskiej w każdym z kanałów regulatora odchylenie od zera sięgało 1...3 V. Można to skorygować albo wybierając jeden z tranzystorów regulatora (dowolny), albo wprowadzając obwód polaryzacji w szczelinę między podstawy pary tranzystorów (również dowolne). Można jednak, podobnie jak autor, pozostawić to bez dodatkowego balansowania i selekcji, ponieważ nawet w najgorszym przypadku, dla niezniekształconego sygnału, wahania sygnału utrzymują się do napięcia ±5 V.

Regulator różni się od swoich analogowych odpowiedników niższym współczynnikiem harmonicznych (poniżej 0,2%), a od cyfrowych możliwością przetwarzania sygnałów wejściowych o napięciu znacznie wyższym od napięcia zasilania oraz brakiem modulacji sterowania sygnał. Dodatkowo regulacja poziomu odbywa się płynnie (o ile napięcie sterujące zmienia się bez skoków). Jeśli napięcie sterujące zostanie utworzone cyfrowo, pojawi się dyskretność, ale bez modulacji.

Autor: L.Levitsky, Mytishchi, obwód moskiewski.

Zobacz inne artykuły Sekcja Audio.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Lecznicze właściwości złota 16.01.2021 Naukowcy z Uniwersytetu Hiszpańskiego URV odkryli, że nanocząsteczki znajdujące się w złocie mogą zabijać bakterie chorobotwórcze. Specjaliści w laboratorium zsyntetyzowali nanocząsteczki, których średnica jest ośmiokrotnie mniejsza niż grubość włosa. Okazało się, że w obecności tych cząstek zmieniają się komórki bakteryjne, ponieważ ich ściany nie radzą sobie z „naciskiem”. W ten sposób obojętne nanocząstki zabijają bakterie chorobotwórcze. Naukowcy modelowali też proces chorobowy - w wyniku eksperymentu potwierdzili swoje wnioski na temat leczniczych właściwości złota. Eksperci twierdzą, że jest to dość silny środek antyseptyczny. Nie wiadomo, czy złoto można wykorzystać do zapobiegania chorobom. Powodem tego jest koszt metalu szlachetnego. Ponadto zakłada się, że każdy metal szlachetny ma podobne właściwości lecznicze.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elektronika monitoruje puls i częstość oddechów pacjentów

▪ Blok wodny Phanteks Glacier Radeon VII

▪ Sonda Philae wylądowała na komecie Churyumov-Gerasimenko

▪ Biopaliwo jest nieopłacalne

▪ Uzyskano główny składnik międzygwiazdowego gazu zjonizowanego

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu dla lubiących podróżować - wskazówki dla turystów. Wybór artykułów

▪ artykuł Do każdego własnego. Popularne wyrażenie

▪ Jakie ścieżki rozwoju mają kraje wyzwolone? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mechanik oprzyrządowania. Opis pracy

▪ artykuł Letni prysznic z kolektorem słonecznym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Implementacja na bazie układu W5100 urządzenia do pracy w sieciach Ethernet. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024