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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива MESO вместо КМОП 12.12.2018 Ученые из Intel, Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли предложили магнитоэлектрическое спин-орбитальное (MESO) логическое устройство. С начала 1980-х годов большая часть электроники полагается на использование технологии CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) или КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник). Ее достоинства хорошо известны, но потенциал близится к исчерпанию по мере уменьшения технологических норм, неотвратимо поднимая вопрос о переходе к другой технологии, способной обеспечить дальнейшее снижение энергопотребления, повышение производительности и степени интеграции. В отличие от приборов CMOS, работа которых связана с потоками электронов, принцип работы приборов MESO основан на эффекте спин-орбитальной трансдукции, отражающей связь момента импульса электрона с его линейным импульсом, и магнитоэлектрическом переключении. В приборе используются новый квантовый материал. Как утверждается, MESO имеет потенциал снижения напряжения в 5 раз и энергии переключения в 10-30 раз по сравнению с современными логическими цепями, изготовленными по технологии CMOS. По другой оценке, логические микросхемы и микросхемы памяти, в которых используется технология MESO, превзойдут современные аналоги, изготовленные по технологии CMOS, в 10-100 раз по энергетической эффективности и в 5 раз - по степени интеграции.

Другие интересные новости:

▪ ЖК-телевизоры DELL и HEWLETT-PACKARD в OEM-исполнении ASUS

▪ Солнечные пятна влияют на климат

▪ Цельностеклянные металлинзы для телескопов

▪ Город опускается под грузом человека

▪ TPS62510 - 1,5 А понижающий преобразователь для портативных устройств

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Автомобиль. Подборка статей

▪ статья Терновый венец (венок). Крылатое выражение

▪ статья Кто такая Мессалина? Подробный ответ

▪ статья Сладкий огурец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Составы для чистки различных вещей. Простые рецепты и советы

▪ статья Жирная пипетка. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026