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:

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Два киви в день спасают от депрессии 30.12.2016 Новозеландские ученые раскрыли секрет хорошего настроения у людей, которые каждый день употребляют два киви. Установить причину помогли исследования, проводимые в течение нескольких месяцев при помощь 55 добровольцев. Как оказалось, "мохнатый" фрукт избавляет людей от депрессии, если есть его ежедневно. Во время эксперимента специалисты разделили людей на две группы. Одна группа употребляла в течение дня несколько киви, вторые обходились стандартным набором овощей и фруктов. По результатам исследования выяснилось, что самочувствие испытуемых, которые ели заморский продукт все это время, значительно лучше, чем у тех, кто его не употреблял. Ученые отметили, что киви способствует снижению депрессивного состояния и негативного настроения. Психологи считают, что причиной такого результата стал витамин С, содержащийся в фрукте. Так как именно это органическое соединение влияет на процессы обмена и придают дополнительные силы и заряд энергии.

Другие интересные новости:

▪ Употребление яиц и мяса улучшают умственную деятельность у мужчин

▪ WD My Book AV-TV

▪ Водород на солнечной энергии

▪ Термоядерный синтез с намагниченной мишенью

▪ 1,6 нм-шестерни для молекулярных машин и нанороботов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Для строительства трассовых автомоделей. Советы моделисту

▪ статья Почему мы танцуем? Подробный ответ

▪ статья Какого цвета небо? Детская научная лаборатория

▪ статья Стальные проводники в антеннах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Арабские пословицы и поговорки. Большая подборка

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026