Логарифмический квазипиковый индикатор на микросхеме К1003ПП1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

К теме разработки индикаторов уровня звукового сигнала наш журнал обращался неоднократно. На этот раз автор статьи предлагает интересный вариант логарифмического индикатора на микросхеме, предназначенной для построения линейных шкал. В устройстве применен оригинальный выпрямитель входного сигнала, обеспечивающий четкую фиксацию пикового уровня.

О важности применения квазипиковых индикаторов в звукозаписи и в радиовещании подробно говорилось в [1]. В той же статье была предложена схема варианта такого устройства, в котором импортные микросхемы формируют логарифмическую шкалу. Однако отечественная двухрежимная микросхема К1003ПП1 [2] позволяет построить ничем не худший логарифмический индикатор.

Схема предлагаемого устройства приведена на рис. 1. Входной двухполупериодный выпрямитель, также как и в [1], построен на микросхеме К157ДА1.

(нажмите для увеличения)

При появлении на входе устройства короткого импульса колебаний 3Ч конденсатор C3 заряжается до большего напряжения, чем С2, транзистор VT1 закрывается. Конденсатор С2, заряженный почти до пикового напряжения входного сигнала, медленно разряжается с постоянной времени τ1 = C2R5 = 2 с (кривая 1 на рис. 2). Конденсатор C3 разряжается значительно быстрее - с постоянной τ2 = C3R3 = 0,2 с (кривая 2). Когда напряжение на C3 станет на 0,6 В меньше, чем на С2 (сдвиг на 0,6 В на рис. 2 не Выбирая соотношение амплитуд выходного сигнала каналов микросхемы DA1, можно менять соотношение времени индикации пикового уровня и времени спада (см. кривую 3 на рис. 2). Его же можно регулировать, изменяя постоянные времени τ1 и τ2. Отметим также, что резистор R5 может быть вообще исключен (R5 = ∞), в этом случае в течение интервала времени индикации напряжение на конденсаторе С2 будет практически неизменным.

Подобное построение схемы квазипикового детектора полезно тем, что время индикации и спада не зависит от уровня сигнала. В то же время при разряде конденсатора выпрямителя постоянным током [1] время индикации (что достаточно условно, поскольку сигнал на конденсаторе начинает спадать сразу после окончания входного импульса) тем меньше, чем меньше амплитуда пика входного сигнала.

Сформированное выходное напряжение выпрямителя усиливает примерно в три раза ОУ DA2, после чего оно поступает на индикатор на микросхеме DA3 и светодиодах HL1 - HL12.

Для обеспечения логарифмического режима индикации входное напряжение через делитель, образованный резисторами R8 - R10, подается на вход UB микросхемы DA3, определяющий верхний уровень индикации входного сигнала. Поэтому по мере повышения входного сигнала напряжение на входе UB увеличивается, что растягивает шкалу и делает ее близкой к логарифмической.

Расчет параметров элементов несложен. Пусть напряжению на выходе ОУ DA2, равному 6 В, должно соответствовать свечение светодиода HL12 (+4 дБ), напряжению, в 3 раза меньшему, U2 = 2 В (на 10 дБ) - HL7 (-6 дБ), а еще в 4 раза меньшему U1 = 0,5 В (на 12 дБ) - HL1 (-18 дБ).

Из описания работы микросхемы К1003ПП1, приведенного в [2], следует, что номер очередного включающегося светодиода можно вычислить по формуле

NCB = 13(UBX - UH)/(UB - UH). где IV, UH, UB - напряжения на входах микросхемы UBx, UH, UB соответственно. Подставляя в эту формулу выбранные выше точки и учитывая, что UB = UB0 + k UBX (UB0 - напряжение на входе UB при UBX = 0), можно получить систему из трех уравнений стремя неизвестными: k, UH, UВ0. Результатом ее решения являются следующие величины: к = 0,765, UH =0,353 В, UBO=1,88B.

На рис. 3 приведены графики, иллюстрирующие соответствие номера светящегося светодиода уровню входного сигнала в децибелах при различных значениях к. Видно, что для рассчитанного значения к=0,765 зависимость близка к линейной, а "цена деления" составляет около 2 дБ в пределах всего индицируемого диапазона. Если же необходима большая точность отсчета в верхней части шкалы, можно за счет уменьшения значения к до 0,25 получить "цену деления" в верхней части 1 дБ, а в нижней - 5 дБ, при сохранении диапазона индикации около 22 дБ.

Практически в устройстве по схеме на рис. 1 коэффициент к определяет соотношение сопротивления резисторов R8 - R10 (причем R9 = R10), а напряжение UH можно задать подстроечным резистором R12. Напряжение UB0 при этом установится автоматически. При выбранной величине к резистор R8 можно рассчитать по формуле R8 = 0,5R9( 1/к - 1).

Показанное на рис. 1 подключение светодиодов обеспечивает формирование светящейся линейки переменной длины. Если желательно получить шкалу с одной светящейся точкой, достаточно катоды светодиодов подключить к соответствующим выходам DA1, а аноды - к цепи +12 В [2].

Каждый канал индикатора стереофонического усилителя собран на печатной плате размерами 100x65 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 4).

Плата рассчитана на применение резисторов МЛТ, подстроечных - СПЗ-19а, конденсаторов К73-17 на рабочее напряжение 400 В (С2 и C3), КМ-5 и КМ-6 (остальные). Возможно применение и светодиодов серий АЛ307БМ и АЛ307НМ, но перед установкой их корпус диаметром чуть более 5 мм нужно опилить до размера 5 мм. Если использовать светодиоды с размером светящейся поверхности 2,5x5 мм (например, серии КИПМ01), а конденсаторы С2 и C3 на напряжение 63 В, можно существенно уменьшить высоту платы. Для монтажа микросхемы DA1 лучше применить панельку, поскольку от малейшего перегрева у нее ухудшаются параметры [1 ].

Перед установкой светодиодов их выводы были согнуты под прямым углом, чтобы их оси были параллельны печатной плате. Светодиоды на плате левого канала установлены со стороны размещения микросхем, на плате правого - со стороны печатных проводников. Платы располагают перпендикулярно передней панели усилителя.

Настройка индикатора несложна. Вначале на его вход следует подать синусоидальный сигнал с частотой порядка 1000 Гц и напряжением, соответствующим уровню +4 дБ, подстроечным резистором R1 добиться свечения HL12 "в пол накала", а затем снизить входное напряжение в 12 раз (на 22 дБ) и резистором R12 установить такую же яркость HL1. Поскольку регулировки зависимы, повторить еще один или два раза указанные операции, после чего резистором R1 уточнить калибровку при уровне входного сигнала 0 дБ.

Чувствительность индикатора по уровню +4 дБ составляет 80... 100 мВ. Если необходимо получить существенно меньшую чувствительность, последовательно с конденсатором С1 следует установить резистор, образующий с R1 необходимый делитель.

Литература

1. Кузнецов Э. Измерители уровня звукового сигнала. - Радио, 2001, №2, с. 16,17.
2. Бирюков С. Два вольтметра на К1003ПП1. - Радио, 2001, №8, с. 32, 33.
3. Кузнецов Э. Автоматические регуляторы уровня звуковых сигналов. - Радио, 1998, №9, с. 16 - 19.

Автор: С.Бирюков

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Адаптор для подключения монитора 4K через USB 15.06.2014 Компании DisplayLink и I-O Data объявили о разработке первого в мире графического адаптера, подключаемого к порту USB и поддерживающего разрешение 4K. В устройстве используется чипсет DisplayLink DL-5500. C помощью этого устройства можно будет к компьютеру, оснащенному портом USB 3.0, подключить монитор Ultra HD и выводить на него изображение с разрешением до 3840 x 2160 пикселей. Монитор должен быть оборудован видеовходом DisplayPort. Прототип адаптера, пока получившего только описательное название 4K USB Graphics Adapter, но запланированного к выпуску компанией I-O Data, был показан на выставке Computex 2014 в Тайбэе.

Другие интересные новости:

▪ Чип вывода видеоизображений для портативных устройств

▪ Первый полнофункциональный чип на технологии 16FinFET

▪ Мобильный телефон встроен в зубы

▪ Маска для лица с микрофоном и динамиками

▪ Материал для создания искусственного мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Джордж Герберт. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое брожение? Подробный ответ

▪ статья Боярышник кроваво-красный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Медь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защищаемся... по питанию. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026