Электронный регулятор громкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тембра, громкости

 Комментарии к статье

При разработке предлагаемого читателям устройства автор стремился создать электронный регулятор громкости, по техническим характеристикам соответствующий аналогичным регуляторам с использованием ЦАП, но содержащий минимальное число дефицитных радиоэлементов. Для его реализации потребовалось всего восемь микросхем, однако диапазон выполняемых им функций достаточно широк. Это увеличение и уменьшение громкости во время нажатия на соответствующие кнопки "+" и "-", автоматическое плавное снижение громкости до нуля при кратковременном нажатии на кнопку "- Авт.", возможность прерывания этого снижения кратковременным нажатием на кнопку "+", установка желаемого заранее заданного уровня громкости при включении питания и, наконец, светодиодная индикация наибольшего и наименьшего коэффициента передачи регулятора громкости.

Регулятор имеет следующие технические характеристики: число каналов регулирования - 2; диапазон регулирования громкости - не менее 60 дБ; число шагов дискретизации - 256; ток, потребляемый от источника напряжением +15 (-15) В,- не более 10 (6) мА. Характеристика регулирования линейная.

Регулятор может использоваться в простых стереофонических усилителях ЗЧ и звуковоспроизводящих стереокомплексах. Все изменения громкости происходят в обоих каналах синхронно. Раздельная регулировка громкости по каналам требует неоправданного усложнения схемы и к тому же снижает удобство пользования регулятором громкости. По этой же причине было решено отказаться от пошагового регулирования громкости: при 256 дискретах регулирования каждая отдельная ступенька громкости едва ли различима, а реализация такого режима требует дополнительного усложнения схемы. Поэтому функцию выравнивания громкости в стереоканалах целесообразно возложить на регулятор стереобаланса, а пошаговый режим регулирования громкости так или иначе способно обеспечить данное устройство при кратковременном нажатии на кнопку "+" или "-".

Принципиальная схема электронного регулятора громкости приведена на рис. 1. Он состоит из узла управления и преобразователя "Код - громкость". В узел управления входят: устройство подавления дребезга кнопок SB1-SB3 на элементах DD1.1, DD1.3 микросхемы DD1, формирователь сигнала направления счета на элементе DD1.2 микросхемы DD1 и диодах VD3, VD4, триггер автоматического снижения громкости на элементах DD2.1, DD2.2 микросхемы DD2, дешифратор состояний кнопок SB1-SB3 и триггера снижения громкости на элементе DD1.4 микросхемы DD1, генератор импульсов на элементах DD2.3, DD2.4 микросхемы DD2 и реверсивный двоичный восьмиразрядный счетчик с предустановкой на микросхемах DD3, DD4. Транзистор VT1 и светодиод HL1 образуют устройство индикации крайних состояний счетчика, или, что то же самое, максимального и минимального коэффициента передачи регулятора громкости. Сигналы кодовых комбинаций с двоичного счетчика поступают на преобразователь "Код - громкость", выполненный по стандартной схеме ЦАП на микросхемах DA1, DA2 и DA3, DA4.

Работает регулятор громкости следующим образом. При включении питания на резисторе R20 возникает положительный импульс напряжения, вызванный протекающим через него током зарядки конденсаторе С6. Под действием этого импульса информация с входов предустановки двоичного реверсивного счетчика переписывается на его выходы и, таким образом, на цифровых входах ЦАП устанавливается код, соответствующий любой желаемой начальной громкости, задаваемой с помощью микропереключателя SA1- SA8. В этом состоянии на выходе переноса 7 счетчика DD4 имеется уровень логической единицы, поэтому транзистор VT1 закрыт и светодиод HL1 не светится. Если ни одна из кнопок SB1-SB3 не нажата, на выходе формирователя сигнала направления счета (точка соединения диодов VD3 и VD4) присутствует уровень логического нуля, соответствующий команде счета на уменьшение. Однако генератор импульсов на элементах DD2.3 и DD2.4 не генерирует, так как его работу запрещает сигнал, соответствующий уровню логического нуля, поступающий на него с дешифратора состояний кнопок (выход 11 элемента DD1.4) через диод VD5 схемы "диодное ИЛИ" (VD5, VD6).

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

При нажатии на кнопку "+" уровень логического нуля на выходе формирователя направления счета сменится уровнем логической единицы (команда счета на увеличение) и одновременно с этим изменится состояние выхода дешифратора состояний кнопок, вместо уровня логического нуля появится уровень логической единицы. В результате начнет работать генератор импульсов и реверсивный счетчик будет считать на увеличение до отпускания кнопки "+" или до своего переполнения. В первом случае на вход 8 элемента DD2.3 генератора импульсов через схему "диодное ИЛИ" (VD5, VD6) придет запрещающий его работу сигнал логического нуля с выхода дешифратора состояний кнопок (выход 11 элемента DD1.4), а во втором - с выхода переноса реверсивного счетчика (выход 7 микросхемы DD4). При переполнении счетчика уровень логического нуля, поступающий с выхода переноса разрешает работу устройства индикации и загоревшийся светодиод HL1 будет сигнализировать о достижении верхнего предела громкости.

В режиме уменьшения громкости дешифратор состояния управляется через узел подавления дребезга кнопки SB2 ("-") или непосредственно с кнопки "-", или с выхода триггера снижения громкости (выход 3 элемента DD2.1) через диод V02. Сигнал логического нуля на выход формирователя сигнала направления счета проходит через схему "диодное ИЛИ" (VD3, VD4) либо с выхода узла подавления дребезга кнопки SB2 (выход 4 элемента DD1.3) во время нажатия на кнопку SB2, либо с выхода 10 элемента DD1.2, когда не нажата кнопка SB1. Этот сигнал является для двоичного реверсивного счетчика командой счета на уменьшение.

При нажатии на кнопку "-" счетчик считает на уменьшение до отпускания этой кнопки или до своего переполнения. При нажатии на кнопку "-Авт." реверсивный счетчик считает на уменьшение до переполнения или до нажатия на кнопку "+", которое переводит триггер снижения громкости в исходное состояние. При кратковременном нажатии на кнопку "+" в процессе автоматического снижения громкости происходит остановка дальнейшего снижения громкости, а при более длительном нажатии на кнопку "+" снижение громкости сменяется ее увеличением.

В случае переполнения счетчика в процессе снижения громкости светодиод HL1 горит постоянно, независимо от положения кнопок "-" и "-Авт.", а в случае переполнения счетчика в процессе увеличения громкости светодиод HL1 горит только во время нажатия на кнопку "+", так как при ее отпускании меняется логический уровень на выходе формирователя сигнала направления счета и счетчик выходит из режима переполнения.

В данном устройстве функции дешифратора состояний кнопок выполняет логический элемент "Исключающее ИЛИ", что позволило просто и эффективно избежать режима противоречащих команд. Так, в частности, при одновременном нажатии на кнопки "+" и "-", "+" и "-Авт." или всех трех кнопок вместе на входах дешифратора устанавливаются одинаковые логические уровни (логические нули), поэтому он запрещает работу генератора импульсов и громкость не изменяется. При одновременном нажатии на кнопки "+" и "-Авт." на входах триггера снижения громкости устанавливается запрещенная комбинация: на обоих входах - логические нули. Так как при этом триггер теряет свои триггерные свойства (на обоих его выходах устанавливается логическая единица), то для исключения режима противоречащих команд кнопка "-Авт." соединена со входом узла подавления дребезга кнопки "-" через диод VD1. При одновременном нажатии на кнопки "-" и "-Авт." выполняется функция кнопки "-Авт."

Конденсаторы С7, С8 служат для повышения помехозащищенности двоичного реверсивного счетчика при изменении режимов его работы.

При изготовлении электронного регулятора использованы резисторы МЛТ-0,125 (номиналы резисторов R1, R2, R5-R16, R20 могут находиться в пределах 33...62 кОм), конденсаторы - КМ-6 и К50-16, кнопки SB1-SB3 - самодельные произвольной конструкции, переключатели SА1-SА8-ВДМ1-8, причем они не обязательно должны иметь восемь групп. Можно ограничиться переключателем из четырех групп, соединив его со входами предустановки счетчика на микросхеме DD4. Входы же предустановки счетчика на микросхеме DD3 нужно в этом случае соединить с общим проводом. Тогда минимальная дискретность предустановки будет равна 1/16 входного напряжения.

Использованные в электронном регуляторе громкости микросхемы КР544УД2А можно заменить К574УД1, К544УД1, К140УД6 и др.

Регулятор громкости, собранный без ошибок, в налаживании практически не нуждается. При необходимости скорость регулирования можно изменить подбором номинала резистора R17 или конденсатора С5.

Питается регулятор от стабилизированного двуполярного источника напряжением ±15 В. Он сохраняет работоспособность без ухудшения параметров при снижении питающего напряжения до ±5 В. При этом лишь уменьшается яркость свечения светодиода HL1.

При необходимости схему описанного регулятора громкости можно незначительно упростить. В данном варианте формирователь сигнала направления счета построен таким образом, что команда счета на увеличение формируется только при нажатии одной лишь кнопки "+" при ненажатых кнопках или при нажатии любых двух или всех трех кнопок формируется команда счета на уменьшение. Если же из схемы исключить диоды VD3, VD4 и резистор R8 и соединить выход 10 элемента DD1.2 с входами 10 микросхем DD3, DD4 непосредственно, то команда счета на уменьшение будет формироваться только в том случае, если не будет нажата кнопка "+", а при одновременном нажатии кнопок "+" и "-" или "+" и "-Авт." будет формироваться команда счета на увеличение, но одновременно с этим будет исключаться режим противоречащих команд, поэтому общий алгоритм работы устройства сохраняется.

Автор: С. Колесниченко, г. Курск; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тембра, громкости.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Маргарин повышает риск старческого слабоумия 13.06.2025

Деменция, или старческое слабоумие, остается одной из самых серьезных и необратимых проблем современного здравоохранения. Несмотря на прогресс в медицине, эффективных методов лечения пока нет, поэтому особое внимание уделяется выявлению факторов риска и мерам профилактики. Среди них важную роль играют привычки питания, которые могут как снизить, так и повысить вероятность развития нейродегенеративных заболеваний. Одним из спорных продуктов, вызывающих все больше опасений, является маргарин - популярная замена сливочному маслу. Несмотря на свою распространенность, маргарин подвергается интенсивной химической обработке. По мнению Дэвида Винера, специалиста по фитнесу и здоровому образу жизни, работающего с приложением Freeletics на базе искусственного интеллекта, именно содержащийся в маргарине диацетил способен вызывать слипание белка бета-амилоида, который играет ключевую роль в патогенезе деменции и болезни Альцгеймера. Винер утверждает, что этот компонент не только способствует аг ...>>

Контактные линзы с инфракрасным зрением 13.06.2025

Инфракрасный свет представляет собой часть электромагнитного спектра с длиной волны более 700 нанометров - это волны, которые находятся за пределами видимого человеческому глазу диапазона. Благодаря своим свойствам инфракрасный свет широко используется в различных технологиях, от ночного видения до тепловизоров. Однако человеческий глаз не имеет способности воспринимать эти длинноволновые излучения, поэтому для наблюдения инфракрасного света до сих пор требовались громоздкие приборы, такие как ночные очки или камеры с инфракрасными детекторами. Это ограничивало их применение в повседневной жизни и профессиональной деятельности. Недавно команда ученых из Университета науки и технологий Китая под руководством нейроученого Тяня Сюэ разработала инновационные контактные линзы с наночастицами, способными преобразовывать инфракрасный свет в видимый. Этот процесс называется "восходящим преобразованием" (upconversion) - наноматериалы внутри линз меняют длинные инфракрасные волны на короткие ...>>

Ультратонкие водородные мембраны 12.06.2025

Водородные технологии приобретают все большее значение в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. Одним из ключевых элементов таких систем являются мембраны, через которые происходит транспорт ионов в топливных элементах. Недавние разработки норвежской исследовательской лаборатории SINTEF открывают новые горизонты в этой области, предлагая ультратонкие мембраны, которые не только повышают эффективность, но и уменьшают затраты и вредное воздействие на окружающую среду. Новая мембрана, представленная специалистами SINTEF, имеет толщину всего 10 микрометров, что составляет примерно две трети от стандартной толщины в 15 микрометров. В пресс-релизе лаборатории описывается, что такой тонкий материал кажется сопоставимым с легчайшим листом бумаги формата А4, который при этом прочнее и тоньше многих аналогов. Этот значительный шаг вперед позволит существенно сократить себестоимость производства топливных элементов - примерно на 20%. При этом снижение толщины мембраны никак н ...>>

Случайная новость из Архива NXP готовит ультракомпактный чип Wi-Fi 25.04.2007 Компания NXP Semiconductors практически завершила разработку и готова приступить к отгрузке тестовых образцов сверхмалого чипа BGM220, предназначенного для реализации беспроводного интерфейса Wi-Fi 802.11b/g в компактных переносных устройствах с автономным питанием: мобильных телефонах, коммуникаторах, смартфонах и портативных игровых консолях. Конструкция новинки основана на идеях предшественника BGW211 и включает в себя приемопередатчик, рассчитанный на работу с одиночной антенной, и контроллер Wi-Fi 802.11g. Размеры чипа составляют 5x5 мм, он будет выпускаться в 81-контактном TFBGA-корпусе, поддерживающем интерфейс SDIO/SPI. NXP BGM220 уже обладает набором драйверов под все используемые в переносных устройствах операционные системы: Windows Mobile, Windows СЕ, Symbian и Linux.

Другие интересные новости:

▪ Горячий отпечаток

▪ Телевизоры Philips на Android

▪ Алкоголь мешает пережить трагедию

▪ Бессонница приводит к диабету

▪ Жесткие диски SEAGATE в видеорекордерах TOSHIBA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Плясать под чужую дудку. Крылатое выражение

▪ статья В какой стране детей заставляли изображать пасущихся овец? Подробный ответ

▪ статья Врач-статистик. Должностная инструкция

▪ статья Что такое DIGITAL? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таинственный ящик. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025