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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Генератор тестовых сигналов для телевидения высокой четкости 10.04.2003 Генератор тестовых сигналов для телевидения высокой четкости модели 1253 от B&K PRECISION - компактный, легкий, с батарейным питанием. С его помощью можно испытывать плазменные, ЖКИ, ЭЛТ-дисплеи и дисплеи на органических светоизлучающих приборах. Размеры прибора 8x14x3 см.

Другие интересные новости:

▪ Светодиодный принтер OKI с белым тонером

▪ Негативное влияние климатических изменений на рыболовство в северных озерах

▪ Стиральная машина для собак

▪ Электронная записная книжка Sharp WG-PN1

▪ Свиноферма Huawei

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Пикейные жилеты. Крылатое выражение

▪ статья Что такое икона? Подробный ответ

▪ статья Почтальон по доставке телеграмм. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Подключение однофазных и трехфазных электросчетчиков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Порядок и объем проверки изоляции обмоток трансформаторов после капитального ремонта и заливки маслом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026