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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatore di quasi picco logaritmico sul microcircuito K1003PP1. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Audio La nostra rivista ha più volte affrontato il tema dello sviluppo di indicatori di livello del segnale audio. Questa volta l'autore dell'articolo offre una versione interessante di un indicatore logaritmico su un microcircuito progettato per costruire scale lineari. Il dispositivo utilizza un raddrizzatore del segnale di ingresso originale, che garantisce una registrazione chiara del livello di picco. L'importanza di utilizzare indicatori di quasi-picco nella registrazione del suono e nelle trasmissioni radiofoniche è stata discussa in dettaglio in [1]. Nello stesso articolo è stato proposto uno schema di una variante di tale dispositivo, in cui i microcircuiti importati formano una scala logaritmica. Tuttavia, il microcircuito domestico a doppia modalità K1003PP1 [2] consente di costruire un indicatore logaritmico per nulla peggiore. Lo schema del dispositivo proposto è mostrato in Fig. 1. Il raddrizzatore a onda intera di ingresso, come in [1], è costruito sul microcircuito K157DA1.
Quando un breve impulso di oscillazioni 3H appare all'ingresso del dispositivo, il condensatore C3 viene caricato a una tensione maggiore di C2, il transistor VT1 si chiude. Il condensatore C2, caricato quasi fino alla tensione di picco del segnale di ingresso, si scarica lentamente con una costante di tempo τ1 = C2R5 = 2 s (curva 1 in Fig. 2). Il condensatore C3 si scarica molto più velocemente - con una costante τ2 = C3R3 = 0,2 s (curva 2). Quando la tensione su C3 diventa 0,6 V inferiore rispetto a C2 (uno spostamento di 0,6 V in Fig. 2), senza scegliere il rapporto tra le ampiezze del segnale di uscita dei canali del microcircuito DA1, è possibile modificare il rapporto tra tempo di indicazione del livello di picco e tempo di decadimento (vedi curva 3 in Fig. 2). Può anche essere regolato modificando le costanti di tempo τ1 e τ2. Si noti inoltre che il resistore R5 può essere completamente escluso (R5 = ∞), in questo caso, durante l'intervallo di tempo di indicazione la tensione sul condensatore C2 rimarrà praticamente invariata. Questa progettazione del circuito rivelatore di quasi picco è utile in quanto l'indicazione e i tempi di decadimento non dipendono dal livello del segnale. Allo stesso tempo, quando il condensatore del raddrizzatore viene scaricato dalla corrente continua [1], il tempo di indicazione (che è abbastanza arbitrario, poiché il segnale sul condensatore inizia a diminuire immediatamente dopo la fine dell'impulso di ingresso) è più breve, il minore è l'ampiezza del picco del segnale di ingresso. La tensione di uscita generata del raddrizzatore viene amplificata di circa tre volte dall'amplificatore operazionale DA2, dopodiché viene fornita all'indicatore sul chip DA3 e ai LED HL1 - HL12. Per garantire una modalità di indicazione logaritmica, la tensione di ingresso, attraverso un divisore formato dai resistori R8 - R10, viene fornita all'ingresso UB del chip DA3, che determina il livello di indicazione superiore del segnale di ingresso. Pertanto, all'aumentare del segnale di ingresso, aumenta la tensione all'ingresso UB, il che allunga la scala e la rende vicina al logaritmico. Calcolare i parametri degli elementi è semplice. Lascia che la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale DA2, pari a 6 V, corrisponda al bagliore del LED HL12 (+4 dB), una tensione 3 volte inferiore, U2 = 2 V (di 10 dB) - HL7 ( -6 dB) e un altro 4 volte più piccolo U1 = 0,5 V (12 dB) - HL1 (-18 dB). Dalla descrizione del funzionamento del microcircuito K1003PP1 riportata in [2], ne consegue che il numero del successivo LED che si accende può essere calcolato utilizzando la formula BCN = 13(UBX - UH)/(UB - UH). dove IV, UH, UB sono le tensioni agli ingressi del microcircuito UBx, UH, UB, rispettivamente. Sostituendo in questa formula i punti scelti sopra e tenendo conto che UB = UB0 + k UBX (UB0 è la tensione all'ingresso UB a UBX = 0), si ottiene un sistema di tre equazioni in incognite: k, UH, UВ0 . Il risultato della sua soluzione sono i seguenti valori: k = 0,765, UH = 0,353 V, UBO = 1,88 V. Nella fig. La Figura 3 mostra i grafici che illustrano la corrispondenza del numero del LED acceso al livello del segnale di ingresso in decibel a vari valori di k. Si può vedere che per il valore calcolato di k = 0,765 la dipendenza è quasi lineare, e il “prezzo di divisione” è di circa 2 dB all'interno dell'intero intervallo visualizzato. Se è richiesta una maggiore precisione di lettura nella parte superiore della scala, è possibile riducendo il valore di k a 0,25 ottenere un “prezzo di divisione” nella parte superiore di 1 dB, e nella parte inferiore di 5 dB, mentre mantenendo il range di indicazione di circa 22 dB. In pratica, nel dispositivo secondo lo schema di Fig. 1 coefficiente k determina il rapporto tra la resistenza dei resistori R8 - R10 (e R9 = R10) e la tensione UH può essere impostata tagliando il resistore R12. La tensione UB0 verrà impostata automaticamente. Con il valore selezionato k, la resistenza R8 può essere calcolata utilizzando la formula R8 = 0,5R9(1/k - 1). Mostrato nella fig. 1 collegamento di LED garantisce la formazione di una linea luminosa di lunghezza variabile. Se si desidera ottenere una scala con un punto luminoso, è sufficiente collegare i catodi dei LED alle corrispondenti uscite di DA1, e gli anodi al circuito +12 V [2]. Ciascun canale dell'indicatore dell'amplificatore stereo è assemblato su un circuito stampato di 100x65 mm da un foglio di fibra di vetro su un lato (Fig. 4).
La scheda è progettata per utilizzare resistori MLT, trimmer SPZ-19a, condensatori K73-17 per una tensione operativa di 400 V (C2 e C3), KM-5 e KM-6 (altri). È possibile utilizzare anche i LED delle serie AL307BM e AL307NM, ma prima dell'installazione è necessario segare il loro alloggiamento con un diametro di poco superiore a 5 mm fino a una dimensione di 5 mm. Se si utilizzano LED con una superficie luminosa di 2,5x5 mm (ad esempio la serie KIPM01) e condensatori C2 e C3 per una tensione di 63 V, è possibile ridurre notevolmente l'altezza della scheda. Per installare il microcircuito DA1, è meglio utilizzare una presa, poiché il minimo surriscaldamento ne deteriorerà i parametri [1]. Prima dell'installazione dei LED, i loro conduttori sono stati piegati ad angolo retto in modo che i loro assi fossero paralleli al circuito stampato. I LED sulla scheda del canale sinistro sono installati sul lato in cui si trovano i microcircuiti, sulla scheda del canale destro - sul lato dei conduttori stampati. Le schede sono posizionate perpendicolarmente al pannello frontale dell'amplificatore. L'impostazione dell'indicatore è semplice. Innanzitutto, è necessario applicare al suo ingresso un segnale sinusoidale con una frequenza di circa 1000 Hz e una tensione corrispondente a un livello di +4 dB, utilizzare il resistore di regolazione R1 per ottenere la luminosità di HL12 “a metà luminosità”, quindi ridurre la tensione di ingresso di 12 volte (di 22 dB) e il resistore R12 impostano la stessa luminosità di HL1. Poiché le regolazioni sono dipendenti, ripetere queste operazioni ancora una o due volte, quindi utilizzare il resistore R1 per affinare la calibrazione ad un livello del segnale di ingresso di 0 dB. La sensibilità dell'indicatore al livello +4 dB è 80...100 mV. Se è necessario ottenere una sensibilità notevolmente inferiore, è opportuno installare un resistore in serie al condensatore C1, formando con R1 il divisore necessario. Letteratura
Autore: S. Biryukov
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