|
Исходя из того, что в наличии имеются переключатели, на основе которых можно изготовить переключаемы аттенюаторы, необходимо
будет рассчитать значения сопротивлений резисторов, используемых в таких регуляторах громкости звука. Эти расчеты можно
произвести вручную, но использование для этих целей компьютера значительно облегчает задачу. Существует три основные конструкции
переключаемых аттенюаторов, которые могут быть использованы на практике (рис. 8.8).
Рис. 8.8 Основные конструкции ступенчатых аттенюаторов
На рис. 8.8а изображена конструкция, очень похожая на аттенюатор с углеродистой токоведущей дорожкой, так как она имеет
многозвенную цепь из резисторов, от которых сделаны соответствующие ответвления. Такая конструкция наиболее часто используется
в промышленных образцах переключаемых аттенюаторов.
Примечание. Тот факт, что в промышленном регуляторе громкости имеются стопоры, фиксирующие дискретные положения
ротора, совершенно не гарантирует, что он действительно представляет собой переключаемый аттенюатор — это может оказаться
замаскированный потенциометр с углеродистой токопроводящей дорожкой. Настоящие переключаемые аттенюаторы характеризуются,
прежде всего, достаточно большими размерами.
Существует вариант очень быстрой проверки, который не является разборкой, проводимой прямо у прилавка в магазине (и которая,
к тому же, не исключает опасности зря выбросить деньги на ветер), и заключающийся в том, что с использованием цифрового тестера
измеряется сопротивление каждой группы резисторов, когда установлено максимальное значение ослабления. В случае, если имеется
ощутимая разница в значениях сопротивлений между разными группами, то вполне вероятно, что проверяется потенциометр с углеродистой
токопроводящей дорожкой.
В схеме, приведенной на рис. 8.86, используется индивидуальный делитель напряжения для каждого устанавливаемого значения
громкости, использование которого позволяет значительно снизить количество точек пайки на пути прохождения сигнала, но достигается
это за счет удвоенного количества дисков и резисторов. Дополнительно к этому, у резисторов должен быть очень малый разброс
значений соответствующих сопротивлений, чтобы обеспечить изменение сопротивление аттенюатора, близкое к обратно — логарифмическому
закону, и хороший баланс между каналами.
В схеме на рис. 8.8 в используется один последовательно включенный резистор с фиксированным значением сопротивления и
набор из шунтирующих резисторов, которые позволяет получить эффект, очень схожий с работой схемы, приведенной на рис. 8.86,
но при этом гораздо более дешевой при реализации. Входное сопротивление более не является постоянным, а сопротивление последовательно
включенного резистора должно равняться максимально допустимому значению выходного сопротивления, так как в случае, когда
данный аттенюатор устанавливается в положение максимального ослабления сигнала, его входное сопротивление равняется сопротивлению
последовательно включенного резистора. Таким образом, входное сопротивление снижается до минимального значения, равного 25
кОм, тогда как для схемы предыдущего аттенюатора величина входного сопротивления равнялась 100 кОм, не изменяясь при этом,
а величина выходного сопротивления составляла 25 кОм. Данная схема аттенюатора наилучшим образом подходит для возбуждения
схемы катодного повторителя, так как пониженное значение входной емкости позволяет увеличить значение входного резистора
до 100 кОм.
Приводимая ниже программа на языке QBASIC позволяет рассчитывать значения сопротивлений резисторов для аттенюаторов,
приведенных на рис. 8.8 а, б и в. Программа не является верхом совершенства, но позволяет легко и быстро пользоваться ей,
а также быть без затруднений видоизмененной для различных версий языка Бейсик. Также она позволяет отдельно использовать
основное уравнение при проведении расчетов с использованием крупноформатных таблиц.
При пользовании программой необходимо задавать сопротивление нагрузки для подвижного контакта, которым является резистор
сеточного смещения следующей по схеме лампы. На первый взгляд казалось бы заманчивым попытаться использовать потенциометр
для задания сеточного смещения, но такая практика может оказаться порочной, потому что вызовет проблемы с шумами. Также это
невозможно по той причине, что программы проводят расчет величины нагрузки при расчете параметров аттенюатора.
Первая из нижеприведенных программ используется для расчета цепи, изображенной на рис. 8.8а. Последнее значение, рассчитанное
программой, относится к соединению между последним используемым контактом переключателя и землей. Причем, очень часто оказывается
удобным один из резервных контактов переключателя использовать для заземляющего контакта.
CLS
A = 0
B = 0
N = 0
PRINT "This program calculates individual values"
PRINT "of resistors between taps of the circuit"
PRINT "in Fig. 8.8a"
PRINT "How many switch positions can you use";
INPUT S
= = 507
PRINT "What step size (dB)
INPUT D
PRINT "What value of resistance will be across the"
PRINT "output of the potentiometer";
I PUT L
PRINT "What value of potentiometer is required";
I PUT R
DO UNTILL N = S - 1
Y = ((R - L/10^ (-A/20)) + SQR ((L/10^ (-A/20) - R)^ 2 + 4 * R * L) ) /2
С = R - Y - В
PRINT A; "dB"; C; "ohms"
В = В + С
A = A + D
N = N + 1
LOOP
PRINT A; "dB"; R - B; "ohms."
Программа расчета параметров цепи, изображенной на рис. 8.8 б.
CLS
А = 0
N = 0
PRINT "This program calculates upper (X) and lower"
PRINT "(Y) arms of individual potential dividers"
PRINT "for circuit of fig. 8.86"
PRINT "How many switch positions can you use";
INPUT S
PRINT "What step size (dB)";
INPUT D
PRINT "What value of resistance will be across the"
PRINT "output of the potentiometer";
INPUT L
PRINT "What value of potentiometer is required";
I PUT R
DO UNTILL N = S
Y = ((R - L/10^ (-A/20)) + SQR((L/10^ (-A/20) - R)^ 2 + 4 * R * L) ) /2
= = 508
X = R - Y
PRINT A; "dB"; "Y = "; Y; "ohms"; "X = "; X; "ohms"
A = A + D
N = N
+ 1
LOOP
С помощью последней программы рассчитываются величины шунтирующих резисторов для схемы, приведенной на рис. 8.8 в. Следует
особо отметить, что в схеме никогда не достигается состояние, когда ослабление будет равно нулевому значению и, следовательно,
для нее будет характерны неизбежные минимальные потери, вызванные регулятором
громкости и резистором сеточного смещения (основные потери). В действительности, данную схему регулятора
громкости следует рассматривать, как состоящую из аттенюатора с фиксированным значением ослабления и аттенюатора с переменной
составляющей.
CLS
N = О
PRINT "This program calculates shunt resistors for"
PRINT "the circuit of fig. 8.8b"
PRINT "How many switch positions can you use";
INPUT S
PRINT "What step size (dB)";
INPUT D
PRINT "What value of resistance will be across the"
PRINT "output of the potentiometer";
INPUT L
PRINT "What value of shunt resistors is required";
I PUT R
В = 100*LOG(L/R)) * 8.686)\ D/100
REM THE 8.686 FACTOR ARISES BECAUSE QBASIC USES
NATURAL LOGS
PRINT "Basic loss = "; B; "dB, added shunt is";
PRINT "infinite"
PRINT "Added attenuation:"
A = В
DO UNTIL N = S - 1
A = A + D
С = R * 10^ (-A/20)).(l - 10^ (-А / 20))
Y = l / (1/C- 1/L)
N = N + 1
PRINT N * D; "Db, shunt = "; Y; "ohms"; "ohms"
LOOP
|
