|
Светочувствительные резисторы (фоторезисторы), изготовленные на основе сульфида серы (CdS), такие, например, как ORP12,
могут в порядке дискуссии рассматриваться в качестве возможных элементов для использования в регуляторах громкости. Принцип
работы такого регулятора очень прост: фоторезистор освещается лампочкой накаливания, яркость которого меняется при помощи
внешней регулировки. Сопротивление фоторезистора изменяется в зависимости от яркости свечения лампочки. При облучении одной
лампочкой двух фоторезисторов, можно упростить задачу регулирования громкости в стереофоническом усилителе.
В качестве эксперимента автор установил пару резисторов ORP12 в тщательно проточенный на станке алюминиевый цилиндр с
диаметром 51 мм, по одному с каждого конца, затем подогнал светонепроницаемые заглушки на концы цилиндра. Ровно посередине
цилиндра, между светонепроницаемыми заглушками, автор установил лампочку 28 В, 40 мА. Один резистор ORP12 имел темновое сопротивление
примерно 5 МОм, а второй порядка 100 кОм. При полной освещенности у одного резистора сопротивление составило 69 Ом, а у
второго — 63 Ом. Очевидно, что эти устройства можно было бы использовать в качестве стереофонического регулятора громкости.
После того, как сигнал синусоидальной формы с частотой 1 кГц и относительным уровнем +30 дБ был подан в цепь из последовательно
включенного резистора 10 кОм и неосвещенного светочувствительного резистора, наблюдаемые искажения составили 1 %, при этом
наблюдались искажения только 2-ой гармоники. После того когда уровень сигнала был снижен до +8 дБ (относительно уровня 2
В среднеквадратического значения, искажения снизились до уровня 0,02%. После освещения резисторов снизились как выходное
напряжение, так и искажения. Этот результат легко объясним, поскольку CdS как и любой полупроводниковый материал, обладает
крайне нелинейной ВАХ (проявляется на контактах металлполупроводник) и, дополнительно, сильной температурной зависимостью
сопротивления. Результаты приведены в табл. 8.4.
| Таблица 8.4 |
| | Аттенюатор с использованием резисторов CdS | Переключаемый аттенюатор (рис. 8.8 а) |
| Искажения | Неопасный уровень | Не измеряется |
Точность отслеживания
рассогласования между каналами | Низкая, требует выбора | Легко превосходит уровень 0,05 дБ |
| Совпадение характеристики с обратнологарифмическим законом | Совпадение неудовлетворительное | Практически идеальное |
Простота конструкции кропотливая
работа | Сложность создания светоизолированной капсулы | Несколько |
В классических ламповых устройствах сжатия динамического диапазона успешно используются светочувствительные резисторы
на CdS в качестве устройств управления усилением, так как уровень искажений 0,02%, содержащих только вторую гармонику, является
очень неплохим показателем для электронного устройства, управляющего усилением. Но регулятор громкости не нуждается в высоком
быстродействии и применении электронных средств управления усилением, поэтому возникает естественный вопрос, а стоит ли
использовать относительно плохое слежение даже при уровне искажений 0,02%?
Регулятор громкости звука для симметричной схемы
На практике часто возникает необходимость в создании симметричного (уравновешенного) предусилителя. В этом случае также
необходимо иметь уравновешенный регулятор громкости. Иногда доходит до курьеза: часть инженеров, которым кажется, что они
знают все и лучше всех, полагают, что это означает, что необходимо просто установить совершенно идентичные органы управления
в звуковой тракт каждого канала. Это в корне неверно. Ослабление в таком случае не будет идеально согласовано, поэтому
сигнал синфазного шума, например, фон сети питания, не будет ослабляться неодинаково, что приводило бы к преобразованию
части такого сигнала в
разностный сигнал, к которому любой симметричный усилитель оказывается особенно чувствительным.
Наиболее корректным способом создать симметричный регулятор громкости, используя при этом минимальное количество деталей,
состоит в том, чтобы использовать схему, за основу которой берется схема на рис. 8.8в. В случае использования компьютерных
программ для расчета значений сопротивлений, следует помнить, что значения сопротивлений, включенных последовательно и используемых
в программе расчета, представляют удвоенные значения сопротивлений резисторов каждого плеча. Такой аттенюатор имеет тот
недостаток, что он обладает высоким выходным сопротивлением, когда используется в пределах разумных значений входного сопротивления,
а в сочетании с входной емкостью последующего каскада может вызвать ВЧ потери (в случае, если не учесть данное обстоятельство).
Следует отметить, что линейный аттенюатор с отводами от токоведущей дорожки в данном случае не может быть использован (рис.
8.10.)
Рис. 8.10 Симметричный регулятор громкости
|
