Каналізація

Змінний резистор регулювання гучності з вимикачем. Регулятори гучності в лампових підсилювачах

Давайте просто розберемося, яка крива залежності опору від кута повороту повинна бути у змінного резистора для пасивного регулятора гучності. Той самий резистор, який зазвичай ставлять на вході підсилювача потужності, щоб плавно регулювати гучність.

Трохи теорії

Звідки це все пішло, ці криві та функціональні залежності? Мабуть, усе це почалося від кривої залежності людського слуху до зміни рівня сигналу. Тобто з якою гучністю наші вуха сприймають звук, що приходить, в залежності від його рівня.
А залежність ця логарифмічна: людське вухо має логарифмічну (близьку до логарифмічної) залежність сприйняття звуку. Тобто наше відчуття гучності пропорційно десятковим логарифмам, взятим від потужності звуку. Графік чутливості вуха приблизно такий:

Залежність зміни опору резистора зазвичай відраховується від кута повороту двигуна цього резистора. І у резистора для пасивного регулятора гучності (з плавним регулюванням) має бути саме показова (назад логарифмічна) характеристика.

Точність повторення цієї кривої зовсім не є обов'язковою. Треба просто щоб було поряд. Якщо застосувати регулятор із прямою (лінійною) залежністю, то гучність різко зростає на початку обертання і майже не змінюється під час руху ручки в кінці.
Таким чином, якщо взяти і скласти криву залежності слуху та криву зміни опору резистора, вийде рівна (пряма або дуже близька до неї) лінія, і регулювання на слух сприйматиметься плавно.

Загалом виходить логарифмічний регулятор гучності - регулятор, що має зворотну логарифмічну залежність між кутом повороту ручки та зміною гучності.

Визначаємо характеристику

Додаток від if33:

Згодом вимоги до різноманіття регулювальних характеристик потенціометрів були зведені до трьох функціональних залежностей, що найчастіше застосовуються: лінійної, логарифмічної та зворотнологарифмічної. Вони вказуються на корпусі потенціометра поряд з його номіналом і позначаються так:

літера А У лінійноїзалежності опору;
літера Б(кирилиця, вітчизняний стандарт) або буква З(латиниця, західний стандарт) відповідає логарифмічноїкривою опору;
літера У(кирилиця, вітчизняний стандарт) або буква А(латиниця, західний стандарт) відповідає зворотнологарифмічноїзалежності опору.

Як визначити функціональну характеристику змінного резистора?
Ну, по-перше, вони всі маркуються. "Аудіо-резистори" виробництва СРСР (і мабуть дружніх країн) йшли з літерою "В" (російська літера В), імпортні ж резистори (з тією ж характеристикою) маркуються літерою "А" (латинська А).
Якщо з маркуванням проблеми або Ви їй не довіряєте, легко перевірити характеристику можна за допомогою будь-якого тестера. Берете змінний резистор, маєте в своєму розпорядженні його так, як він стоятиме у Вашому пристрої. Тобто. віссю до себе. І шукаєте тестером, де в нього крайні висновки. Якщо висновки знайдені правильно, то обертання осі не повинно впливати на показання тестера. А показувати тестер має той номінал (або близький), що написано на корпусі. Якщо резистор одинарний, то третій висновок - це висновок движка. Якщо здвоєний, то доведеться трохи повозитися залежно від конструкції. Конструкція резисторів може бути різною.
Ось кілька, що попалися:

Беремо резистор (ну наприклад №3) і починемо знаходити де в нього що. У нього ззаду написано А50К. Резистор імпортний, означає буква А- це обернено логарифмічна (показова) характеристика. 50К- це 50ком.
І навіть якщо напису немає, все це дуже легко виміряти, а заразом і знайдемо потрібні висновки.

Повертаємо ми регулятори (зазвичай) за годинниковою стрілкою, тобто. зліва направо. Розділимо резистор на 2 половинки, ліву та праву. Щодо двигуна. Ліву та праву частину визначаємо обертанням ручки вліво та вправо. У крайньому лівому положенні прилад повинен показати 0 кому (вимірювати потрібно між двигуном та крайнім висновком). Це ліва частина. І навпаки. Тепер потрібно поставити двигун (вісь) в середнє положення і виміряти опір між лівою половинкою резистора і двигуном. Потім опір між двигуном і правою половиною.

Отже, що я намірив: 2 -ой і 6 -ой висновки (якщо лічити зліва) - це висновки кінців одного резистора з пари. Прилад показує 47,2 ком.
А висновок 1 - Виведення двигуна. Опір між виведенням движка та виведенням лівої частини = 8,1 ком. Між двигуном та виведенням правої частини = 39,1 ком. Різниця велика. Це і є резистор потрібний нам. Все сходиться.
3 -й та 5 -й - Виводи кінців другого резистора. Прилад показує 46 ком. 4 -й - це виведення движка другого резистора. Ну і опору відповідно 8 комі 38 ком.

Ну і для наочності і щоб не забути малюю просту картинку. На якомусь шматочку паперу. Типу такий:

Позначаю початок руху (синенька точка, ці висновки потім з'єднуватимуться із землею). А надалі таку картинку використовую для розведення плати. Дуже зручно.

А якщо буде навпаки (ліва половина більша за праву) або вони приблизно рівні, то такі змінники в регулятор гучності не підуть. Щоправда, якщо половинки рівні (це перемінник з лінійною характеристикою), то з деякою доопрацюванням схеми включення використовувати можна. На слух буде не дуже помітно, але це не повноцінна заміна.

Ось власне і все, резистор знайдено, висновки позначені, можна його включати до тракту звуку.

На мікросхемі TDA1552 для керування звуком? Звичайний здвоєний резистор. А якщо у нас квадровключення на 4 канали? Хтось підказує - четвірний регулятор:) А якщо ми зібрали домашній кінотеатр на 6 каналів? Тут уже в бій вступають складні та дорогі електронні регулятори гучності на спеціалізованих мікросхемах. І такий вузол за складністю та ціною може перевершувати сам підсилювач. Тим не менш, є простий вихід, як реалізувати функцію управління гучністю всього на одному транзисторі. Пропонована нижче схема з журналу радіоаматор дозволяє одним змінним резистором керувати гучністю відразу декількох каналів.

На одній схемі показаний один канал регулювання гучності, а на іншій - відразу 4 канали. Звичайно їх може бути і 5, і 10. Суть методу полягає в тому, що подаючи на базу транзистора позитивний потенціал через резистор, транзистор відкривається і шунтує вхід УНЧ - гучність знижується.

З цією схемою було проведено низку експериментів. З'ясувалося, що харчування бази можна брати від 1,5В. Максимальна межа напруги визначається обмежувальним резистором на 1кОм. Якщо ми знайшли в допустимому 12В, то і резистор треба збільшити до безпечних для базового струму 30кОм. Струм споживання базового ланцюга у відкритому стані – кілька міліампер. Загалом підберете.

У відкритому стані транзистора, можливо, буде чути дуже тихий звук через падіння напруги на кремнієвому кристалі. Щоб мовчання було повним - необхідно використовувати германієвий транзистор типу МП36 - МП38.

Конденсатори на вході та виході електронного регулятора гучності використовують неполярні. Транзистор ставимо будь-який малопотужний Н-П-Н типу КТ315, КТ3102, С9014 і т.д. Змінний резистор для електронного регулятора на опір у межах 10-100кОм. Бажано з лінійною характеристикою.

При замиканні двигуна на масу всі транзистори закриються і гучність стане максимальною. Переміщаючи двигун до плюсу живлення, ми потроху відкриваємо транзистори і звук затихатиме. Резистором, що підключено до плюсу живлення, виставляємо плавність зміни гучності по всьому повороту резистора. Щоб не було так, коли після половини повороту гучність зникла і далі крутимо даремно. Використання даного електронного регулятора гучності з одного боку трохи збільшить рівень шумів, але з іншого - знизить наведення на дроти, оскільки тепер немає необхідності тягнути двічі екранований провід від виходу попереднього підсилювача до підсилювача входу потужності.

Найчастіше в каскадах регуляторів гучності високоякісної звуковідтворювальної апаратури безпосередньо як регулятори використовуються змінні резистори, що дозволяють поступово або плавно змінювати посилення сигналу. Однак нерідко в лампових підсилювачах НЧ застосовуються і ступінчасті регулятори гучності, виконані на постійних резисторах та перемикачах.

Найпростішим і поширеним схемотехнічним рішенням регулятора гучності лампового УНЧ при виборі плавного регулювання є введення потенціометра зі змінним коефіцієнтом поділу напруги у вхідний ланцюг, міжкаскадний ланцюг або ланцюг негативного зворотного зв'язку підсилювача. Переміщенням движка цього потенціометра здійснюється безпосередньо регулювання гучності. При цьому як регулювальний потенціометр рекомендується використовувати змінні резистори з так званою логарифмічною характеристикою (характеристика типу В), щоб забезпечувалася рівномірна зміна гучності відтворюваного сигналу при різних рівнях вхідних сигналів.

Регулятор гучності з плавним регулюванням при бажанні можна замінити регулятором зі ступінчастим регулюванням. Для цього достатньо провести відповідну заміну регулюючого елемента, тобто замість потенціометра встановити ланцюжок послідовно з'єднаних постійних резисторів, кількість яких і співвідношення номіналів визначає діапазон і закон регулювання.

При виборі схеми регулятора гучності слід забувати у тому, що людське вухо має різну чутливість до сигналів різної частоти і гучності. На практиці це явище проявляється в тому, що при зменшенні гучності відтворюваного звукового сигналу у слухача створюється враження зміни тембру звучання, яке виражається в значно більшому зменшенні відносної гучності, що здається, нижчих і вищих частот в порівнянні з сигналами середніх частот. Тому у високоякісній звуковідтворювальній апаратурі застосовуються тонкомпенсовані регулятори гучності, в яких при зменшенні гучності здійснюється необхідний підйом складових нижчих та вищих частот для забезпечення рівної гучності сприйняття. Зі збільшенням гучності необхідний підйом складових граничних частот зменшується. Основу тонкомпенсованих регуляторів гучності зазвичай складають потенціометри з одним або двома відводами, до яких підключаються відповідні RC-ланцюжки.

Зазвичай регулятор гучності використовується для зміни рівня вихідного сигналу УНЧ з мінімальними спотвореннями, що вносяться. При цьому найчастіше як такий регулятор застосовується змінний резистор, що включається або на вході підсилювача, або між попереднім і кінцевим каскадами. Замість змінного резистора, як зазначалося, може використовуватися і ступінчастий регулятор, виконаний з урахуванням перемикача і касети резисторів з різним опором. Спрощені важливі схеми найпростіших регуляторів гучності наведено на рис. 1.

Рис.1. Спрощені принципові схеми регуляторів гучності

Щоб запобігти можливості навантаження першої лампи підсилювача при великій амплітуді вхідного сигналу, використовується схема підключення регулятора гучності, зображена на рис. 1, а. У цьому випадку змінний резистор застосовується безпосередньо як навантаження попереднього пристрою. Якщо ж максимальна амплітуда вхідного сигналу мала, змінний резистор регулятора гучності можна встановити в ланцюзі сітки керування одного з наступних підсилювальних каскадів, як показано на рис. 1, б. Перевагою такого підключення є ослаблення впливу зовнішніх перешкод, тому що на регулятор подається корисний сигнал, що вже посилений до необхідного рівня.

Регулювання рівня гучності лампових УНЧ може здійснюватися і за допомогою спеціальних каскадів, в яких забезпечується зміна крутизни характеристики лампи. Принцип дії таких регуляторів гучності заснований на тому, що при використанні в підсилювальному каскаді лампи з великим внутрішнім опором, посилення такого каскаду буде пропорційно крутизні її характеристики (S). Тому при використанні лампи зі змінною крутістю характеристики для зміни посилення каскаду достатньо перемістити робочу точку на ділянку з іншою величиною крутості. Зміна положення робочої точки і, відповідно, коефіцієнта підсилення може здійснюватися різними способами, наприклад, зміною величини напруги зміщення або напруги на сітці екранної лампи. Спрощені важливі схеми таких регуляторів гучності наведені на рис. 2.

Рис.2. Спрощені принципові схеми регуляторів гучності із зміною крутості характеристики лампи

Необхідно відзначити, що розглянуті регулятори гучності, в яких використовується принцип зміни крутості характеристики лампи, можуть застосовуватися лише в перших каскадах УНЧ при малих амплітудах вхідного сигналу (не більше 200 мВ). При вищих рівнях вхідного сигналу можуть виникнути значні нелінійні спотворення, спричинені криволінійністю динамічної характеристики.

Для регулювання гучності лампових підсилювачів низької частоти нерідко використовуються регулятори, які забезпечують компенсацію низьких частот при малих рівнях вхідного сигналу. Принципова схема однієї з таких регуляторів наведено на рис. 3.

Рис.3. Принципова схема регулятора гучності з компенсацією низьких частот за малих рівнів вхідного сигналу

На вхід каскаду подається вхідний сигнал із фіксованим підйомом рівня нижчих частот відтворюваного діапазону. Цей рівень визначається величинами опорів резисторів R1, R2 і R3, що утворюють вхідний дільник, а також значення ємності конденсатора С2. З виходу регулятора в ланцюг сітки лампи через дільник, утворений елементами R7 і С2 надходить сигнал зворотного зв'язку. Чим вище рівень гучності, тим значніший і зворотний зв'язок. Величина опору резистора R7 визначає співвідношення ослаблення нижчих частот ланцюга зворотного зв'язку до підйому цих частот у вхідний ланцюга. В ідеальному випадку підбором опору резистора R7 слід домогтися того, щоб ослаблення нижчих частот в ланцюгу зворотного зв'язку дорівнювало їх підйому у вхідному ланцюгу. В цьому випадку форма частотної характеристики сигналу на виході каскаду буде близька до лінійної. Наведені на рис. 3 номінали елементів розраховані використання одного з тріодів лампи 6Н2П.

При зменшенні гучності сигналу за допомогою потенціометра R6 зменшується значення зворотного зв'язку, однак фіксований підйом нижчих частот залишається колишнім. В результаті рівень нижчих частот у вихідному сигналі зростає. При дуже малих значеннях гучності зворотний практично відсутній, а характеристика каскаду визначається лише параметрами ланцюжка R1, R3 і З2. При цьому підйом нижчих частот максимальний.

Одним із недоліків даної схеми є те, що тріод увімкнений перед регулятором гучності, тому при дуже сильному вхідному сигналі він може перевантажуватися. Однак сигнал з входу подається на сітку керуючої лампи через дільник, який навіть на частоті 50 Гц забезпечує ослаблення більш ніж в 4 рази. Внаслідок цього дана схема може працювати без спотворень при рівні вхідного сигналу до 4-5 В. Також необхідно зазначити, що схема чутлива до рівня фільтрації анодної напруги, тому застосування фільтра R8C5 в ланцюзі живлення анода лампи є обов'язковим.

При конструюванні лампового УНЧ радіоаматори часто ставлять собі завдання включення до його складу каскаду, з допомогою якого можна регулювати гучність дистанційно. Застосування в звичайних регуляторах виносних пультів з розміщеними в них потенціометрами навряд можна вважати вдалим рішенням, оскільки найчастіше такі пульти з'єднуються з підсилювачем за допомогою довгих кабелів, що призводить до появи істотних спотворень. Однак існують різноманітні схемотехнічні рішення, що забезпечують регулювання гучності на відстані, наприклад, за допомогою зміни напруги керуючого постійного струму, при практичному відсутності спотворень. Принципова схема одного з варіантів регулятора гучності з дистанційним керуванням наведена на рис. 4.

Рис.4. Принципова схема регулятора гучності з дистанційним керуванням

Відмінною особливістю регулятора, що розглядається, є включення замість катодного резистора тріода підсилювального каскаду ще одного тріода, який виступає в ролі регулюючого елемента. При зміні величини постійної негативної напруги, що подається на сітку другого тріода, змінюється його опору. Внаслідок цього змінюється глибина негативного зворотного зв'язку для першого тріода. Так, наприклад, у разі зростання внутрішнього опору другого тріоду негативний зв'язок зростає, а посилення першого тріоду знижується. У цій схемі імпортний подвійний тріод типу ЕСС82 можна замінити, наприклад, вітчизняною лампою 6Н1П.

У високоякісній ламповій звуковідтворювальній апаратурі широкого поширення набули регулятори гучності з тонкомпенсацією. Необхідність застосування таких регуляторів гучності пояснюється тим, що чутливість вуха людини змінюється залежно від частоти та гучності звукового сигналу, що сприймається. Так, наприклад, краща чутливість відповідає сприйняттю складових середніх частот у порівнянні зі складовими вищих і особливо нижчих частот. Тому при зменшенні гучності у слухача з'являється суб'єктивне відчуття, що одночасно зменшується рівень складових вищих та нижчих частот відтворюваного діапазону. В результаті проведених у цій галузі досліджень було складено певні залежності, які отримали назву кривих рівних гучностей.

Щоб при різних рівнях гучності всі частотні складові відтворюваного сигналу сприймалися однаково, у високоякісній звуковідтворювальній апаратурі застосовуються регулятори гучності, в яких при зменшенні гучності здійснюється необхідний підйом нижчих і вищих частот, а зі збільшенням гучності підйом складових граничних частот зменшується. Такі регулятори називають тонкомпенсованими або частотно-залежними. Звичайно, розробники прагнуть до того, щоб характеристики тонкомпенсованих регуляторів гучності були якомога ближче до кривих рівної гучності.

Найпростішим варіантом побудови частотно-залежного регулятора гучності є об'єднання безпосередньо регулятора гучності та регулятора тембру з використанням спарених змінних резисторів. Принципові схеми регуляторів гучності наведені на рис. 5, а та 5, б. Нерідко в тонкомпенсованих регуляторах гучності використовуються потенціометри з одним або двома відводами, до яких підключаються відповідні RC-ланцюжки. p align="justify"> Принципова схема одного з варіантів такого регулятора гучності наведена на рис. 5, ст.

Рис.5. Принципові схеми простих тонкомпенсованих регуляторів гучності

Токомпенсований регулятор гучності може мати і ступінчасте регулювання. До переваг таких регуляторів, крім відсутності потенціометра відповідної конструкції, слід віднести можливість вибору значно ширшого діапазону регулювання. Принципова схема одного з варіантів вхідного лампового каскаду УНЧ з таким регулятором наведена на рис. 6.

Рис.6. Принципова схема тонкомпенсованого регулятора гучності зі ступінчастим регулюванням

Тонкомпенсація в регуляторах гучності може бути реалізована за допомогою спеціальних фільтрів. Принципову схему регулятора з фільтром тонкомпенсації наведено на рис. 7.

Рис.7. Принципова схема регулятора гучності з фільтром тонкомпенсації

У схемі, що розглядається, фільтр тонкомпенсації являє собою подвійний Т-міст, коефіцієнт передачі якого для складових середніх частот відтворюваного діапазону менше, ніж коефіцієнт передачі для складових нижчих і вищих частот. У режимі максимальної гучності двигун потенціометра R4 повинен знаходитися у верхньому за схемою положенні, при цьому фільтр замкнутий коротко і не впливає на форму частотної характеристики. Для зменшення гучності двигун потенціометра R4 слід переміщати вниз, при цьому зменшується шунтуюча дія верхньої частини потенціометра на фільтр. В результаті через фільтр починають проходити складові певних частот відповідно до його частотної характеристики. Оскільки складові середніх частот послаблюються цим фільтром більшою мірою, ніж складові крайніх частот, зміна частотної характеристики підсилювача відбувається залежно, близької до кривих рівної гучності. Потенціометр R4 повинен мати логарифмічну характеристику (тип).

РЕЗИСТОРИ ПОСТОЯННІ

Насамперед невелика нагадування про позначення резисторів:

Як і будь-який інший елемент у резисторів є такий параметр як власний шум, що складається з теплового та струмового шуму.
Струмовий шум обумовлений дискретною структурою резистивного елемента. При протіканні струму виникають місцеві перегріви, внаслідок яких змінюються контакти між окремими частинками струмопровідного шару і, отже, флюктує (змінюється) величина опору, що веде до появи між виводами резистора ЕРС струмових шумів. Струменевий шум, як і теплової, має безперервний спектр, але інтенсивність його збільшується області низьких частот, і величина значно перевищує величину теплового шуму.
Всі ці ефекти залежать від густини струму. Чим вона більша, тим більше прояв цих неприємностей. Тому з'єднавши 2 резистори паралельно (збільшивши площу перерізу та зменшивши щільність струму) всі ці ефекти зменшуються. Те саме можна зробити взявши резистор більшої габаритної потужності. У нього переріз провідного шару більше і щільність струму в ньому буде меншою. З'єднавши 2 резистора послідовно шуми підсумовуються, тому вкрай не бажано використовувати послідовне з'єднання резисторів в каскадах мають велику коф підсилення. Сумарний опір двох резисторів з'єднаних паралельно обчислюється за такою формулою:

Цей шум залежить від багатьох факторів, у тому числі від конструкції конкретного резистора, включаючи резистивний матеріал і особливо кінцеві з'єднання. Ось типові значення надлишкового шуму різних типів резисторів, виражені в мікровольтах на вольт, прикладеного до резистори напруги (наводиться середньоквадратичне значення, виміряне на одній декаді частоти):

Вуглецево-композитні Від 0,10 мкВ до 3,0 мкВ

Вуглецеві плівкові Від 0,05 мкВ до 0,3 мкВ

Металоплівкові Від 0,02 мкВ до 0,2 мкВ

Дротові Від 0,01 мкВ до 0,2 мкВ

Однак не зовсім зрозуміло на якій підставі були зроблені висновки про те, що С5-5 або С5-16 не містять індуктивності і найяскравішим прикладом є механічне розтин:

Найбільш прийнятним варіантом вважається використання для цих цілей резисторів МЛТ-2, проте шанси від позбавлення від індуктивності не стовідсоткові - на верхньому резисторі чітко проглядається спіраль із резистивного шару:

Тому при покупці МЛТ-2 слід звернути увагу на їх зовнішній вигляд, і якщо виявиться, що резистивний шар у вигляді спіралі це зовсім не привід впадати в паніку - так, буде місце індуктивність, але її величина занадто мала - у представленого на фото резистора на 100 Ом індуктивність становила 70 мкГн, а резисторів опором 1, 0,68, 0,47, 0,33 і 0,22 Ома воно буде у десятки разів менше.

РЕЗИСТОРИ ЗМІННІ

Окрім постійних резисторів у підсилювачах використовуються змінні - для регулювання гучності, балансу, за потреби тембру. Від якості цих резисторів залежать в основному додаткові шуми, що вносяться, що змінюється опір контакту між резистивним шаром і двигуном.

Крім інших параметрів, у змінних резисторів є ще один - група. Цей параметр показує за яким законом змінюється опір на движку резистора в залежності від його положення, наприклад, для резисторів роторного типу це буде кут повороту. У вітчизняних резисторів розрізняють 3 основні та дві допоміжні групи:

Група А- лінійна залежність зміни опору від положення двигуна, група Б- логарифмічна залежність, У- Обратнологарифмічна. Найпопулярніші - "А" та "В". "А" використовується для лінійних регулювань, наприклад, в терморегуляторах, регуляторах обертів двигунів. "В" - оптимальний варіант для регулювання гучності, оскільки людське вухо збільшення гучності сприймає за логарифмічним законом. Допоміжні групи Іі Езазвичай використовуються в парі на здвоєних резисторах - один резистор групи "І", другий "Е", що робить такий резистор ідеальним для регулювання балансу в підсилювачах стерео.
У імпортних змінних резисторів 4 групи:

Тут відразу слід звернути увагу на те, що в імпортних група Амає зворотнологарифмічну залежність, тобто. для регулювання гучності потрібно саме резистори групи "А", а група Bмає лінійну залежність. Група Wвикористовується для регулювання балансу - зазвичай двигун резистора з'єднується із загальним дротом, а резистивний шар виступає в ролі атенюатора, спільно з постійними струмообмежуючими резисторами.
На деяких підвидах змінних резисторів, призначених для регулювання гучності робляться відводи від середини шару резистивного, набагато рідше робляться відводи з співвідношенням 1/ і 2/3. Дані резистори зручні для реалізації тонкомпенсованих регуляторів гучності. Тонкомпенсація дозволяє вирівняти ілюзію зміни АЧХ тракту при малих і великих гучностях - на малій гучності здається, що НЧ та ВЧ складові сигналу зменшуються, тому і вводиться підйом НЧ та ВЧ у самому регуляторі. Один із варіантів схеми тонкомпенсованого регулятора гучності та зміни його АЧХ наведені нижче:

Основних видів змінних резисторів дві - роторні та движкові. І ті, й інші мають у своєму складі безліч підвидів, тому для стислості в таблиці наведені лише популярні:

	Змінний резистор серії R12, бувають сдовоєнні, бувають з вимикачем. Найближчий сусід за конструктивом виконаний на текстолітовій основі. Широко використовуються у переносній аудіоапаратурі. Бувають для вертикального та горизонтального монтажу. Надійність залишає бажати кращого.

	Серія R12XX - конструктив складається з гетинаксової "підкови" з нанесеним вуглецевим резистивним шаром. Для більшого розуміння слід розшифрувати позначення: R – ROTOR, тобто. роторний, наступні дві цифри позначають діаметр , а далі вже за специфікацією. Бувають одинарні та здвоєні. Широко використовуються в переносній аудіоапаратурі та автомобільній низькій ціновій категорії. Бувають для вертикального та горизонтального монтажу.

	Серія RK11ХХ, такого ж конструктиву серія RK14ХХ, бувають для вертикального та горизонтального монтажу, перші цифри після літер позначають розмір: бувають здвоєні та одинарні, в переносній аудіоапаратурі не дуже популярні, але трапляються.

	RK12ХХ популярні в стаціонарній середній ціновій категорії та переносній апаратурі високого класу, часто миготіли в автомагнітолах. Бувають одинарні, здвоєні, чотиривірні. Розмір підкови з резистивним шаром може досягати 24 мм, зрозуміло, в назві першими цифрами буде 24. Можуть бути з вимикачем, деякі моделі цього виду мають відвід від середини. Для збільшення надійності та зменшення опору між контактом двигуна та резистивним шаром краще використовувати резистори більшого діаметру, якщо немає обмежень за габаритами.

	Змінні резистори движкового (повзункового) типу містять у своїй абривіатурі або першу або другу літеру S - SLIDE. Бувають одинарними, здвоєними, з відведенням від середини та без нього. Перші дві цифри після літер позначають довжину ходу двигуна, наприклад, у верхнього SL101 двигун переміщається на 10 мм, а у нижнього SL20V1 - 20 мм. Зазвичай у середньому положенні двигун резисторів злегка фіксується.

	Потенціометри DACT і ALPS по конструкції є багатопозиційним галетним перемикачем із встановленими SMD резисторами. Номінали резисторів забезпечують оберненологарифмічну залежність зміни опору при повороті осі потенціометра. Контакти двигуна та "підкови" виконані з матеріалів підвищеної зносостійкості та забезпечують найкращий контакт протягом ДУЖЕ тривалого часу. Зрозуміло, вартість подібних потенціометрів досить висока.

	Є ще одна група потенціометрів, яку можна назвати "вдалою", причому в прямому значенні цього слова - це потенціометри, зняті зі старих підсилювачів потужності нульової групи складності. Буквально два місяці тому був ВДАЛО придбаний такий потенціометр у дідуся-старильника всього за 50 рублів. Замаслений, запилений, але контакти в дуже гарному стані.

Тут розглянуті найбільш популярні резистори.

ПРОВОДИ І РОЗ'ЄМИ

Після того як всі плати готові, перевірені та вимиті їх необхідно встановити в корпус і з'єднати між собою, а для цього потрібні дроти та "з'єднувачі".
Найкращим з'єднанням є паяння, але це далеко не завжди зручно, та пайка буває різна.
Якщо використовується з'єднання пайкою, то для паяння необхідний припій. У радіо-електронній апаратурі (РЕА) використовуються свинцево-олов'яні припої трьох основних марок:
ПОС-40 - містить 40% олова і 60% свинцю, використовується... Та краще б не використовувався...
ПОС-60 - найпопулярніший припій, що використовується для монтажу елементів РЕА, містить 60% олова та 40% свинцю. Має хорошу розтіканість, перебуваючи в рідкому стані, згодом може придбати оксидну плівку та стати матовою;
ПОС-90 - припій, що складається з 90% олова і майже 10% свинцю (інше на технологічні домішки). Досить часто називається харчовим, оскільки вміст свинцю мінімальний і може використовуватися для паяння побутових предметів, що контактують з їжею. Якість паяння досить висока, але необхідно трохи більша температура паяльника. Мідне жало паяльника вигоряє набагато швидше, ніж під час використання ПОС-60. Поверхня ПОС-90 мало окислюється від вологи.
Є ще один вид припою, що називається безсвинцевим або екологічно чистим. Хімічний склад шукати навіть не захотілося - цією світлосірою субстанцією запаяна більшість електронних приладів низької цінової категорії, має більш високу температуру плавлення, порівняно з ПОСами, перебуваючи в рідкому стані, має низьку змочуваність, що ускладнює обслуговування висновків електронних компонентів і знижує якість пайки. Механічні властивості лише на рівні ПОС-40.
При паянні практично завжди використовуються флюси - речовини створюють на поверхні деталей, що спаюються тонку плівку, що оберігає від окислення, яке при високих температурах відбувається набагато швидше. Хімічних складів флюсів досить багато, більшість заснована на звичайній сосновій каніфолі, яка може використовуватися при паянні і сама по собі.
Для покращення якості паяння рекомендується зачищені жили багатожильних проводів звити якомога щільніше між собою – таким чином створюється максимально можлива кількість точок дотику, що істотно зменшують опір контактів.
Використовувати роз'єми в силовій частині підсилювача не бажано, навіть якщо вони самозатискні або гвинтові. Подібне з'єднання автоматично подвоює кількість з'єднань:
1. Роз'єм припаюється до плати;
2. Провід прикручується до гнізда
Якщо ж використовуються райоми, що мають "папу-маму", то кількість сполук потроюється:
1. Роз'єм "тато" припаюється до плати;
2. Точка контакту частин у відповідь "тато-мама";
3. Роз'єм "мама" припаюється до дротів
Звичайно ж роз'єми суттєво спрощують доступ з модулями пристрою, але вони ж і знижують надійність, тому роз'єми краще використовувати тільки на слабкострумових ланцюгах і скоротити їх кількість до мінімально можливого.
Зрозуміло, що можна заперечити - мовляв, досить багато пристроїв збирається на роз'ємах і ні чого страшного не відбувається.
Ну для початку слід усвідомити, що при складанні в заводських умовах далеко не останнє місце займає технологічність - зручність складання для підвищення кількості продукції, що випускається, і вже потім розглядається надійність використовуваних з'єднувачів.
З іншого боку "нічого страшного" не відбувається:

ПРОВІД

У підсилювачах дроту можна розділити на дві основні групи - сигнальні та живлення, причому під живлення можна визначити і дроти, якими проводиться управління, наприклад реле селектора входів. Сигнальні дроти це дроти якими власне і проходить звуковий сигнал від входу до виходу.
У низьковольтній сигнальній частині підсилювача краще використовувати екрановані дроти, причому краще в ізоляції, оскільки еранований провід без ізоляції може стикатися з корпусом, ражіатором і т.д., що неминуче спричинить створення "земляної петлі" - ефекту, що виникає за рахунок з'єднання загального дроту в різних точках і дає можливість утворення рамкової антени, що збирає багато наведень та імпульсні перешкоди.
Однак екрановані дроти теж бувають різними і найдоступніші це так званий "НЧ провід для відео", що продається або здвоєним, або четиревенним.

Перед покупкою краще зробити невелике анатомічне розтин і переконається, що провід є дротом, а не жалюгідною пародією на нього, та ще й зробленої з якогось сталевого сплаву, який дуже важко паяється:

Провід повинен мати однорідну ізоляцію центральної жили і досить щільну, еластичну і не крихту обплетення:

Причому чим щільніше обплетення тим краще, в ідеалі жили обплетення повинні бути сплетені в сітчасту трубку, але останнім часом такий провід трапляється досить рідко.

Ну дуже гарний провід "мікрофонний", що сильно нагадує кооксіальний кабель, з однорідною, досить товстою ізоляцією центральної жили, що істотно знижує ємність кабелю і щільною обплетенням. Досить часто трапляються "мікрофонні" проводи економ-класу, в яких рідке обплетення, але екранування зберігається за рахунок використання фольги.

Як дроти живлення та управління краще використовувати мідний багатожильний провід з розрахунку 4-5 А на мм кв. Теоретично можна використовувати і велику напруженість - провід встигатиме остигати, але тільки сильно занижений переріз сприятиме більшому падінню напруги, отже напруга живлення сильно залежатиме від струму, що протікає.
Для попередніх каскадів це теоретично не так критично - вони споживають невеликі струми і компенсувати падіння можна збільшенням ємності конденсаторів фільтра живлення, встановлених безпосередньо на платі модуля. Однак, чи має сенс боротися з проблемою, якщо є можливість обійти її?
Для кінцевих каскадів провали живлення більш болючі - мало того, що при піку музичного сигналу відбувається розрядка конденсаторів фільтра живлення, яких зазвичай мінімальна достатність, так ще й тонкі дроти створюють додатковий провал напруги. Звідси і виникає більш ранній кліпінг, який вже буде чути.
Крім живлення до силових дротів можна віднести дроти потужності, що виходять безпосередньо з виходу підсилювача, що йдуть на клеми підключення, а далі вже безпосередньо на АС.
Ось тут вже виникає точка суперечок і непорозумінь, оскільки практично всі рекомендують використовувати для цих цілей акустичний провід (безкисневу мідь), але причини називаються часом найабстрактніші.
Тут слід зупинитися докладніше на найпопулярніших:

Найменший активний опір

Дріт мідний виготовляється такими марками:

Теоретично начебто все правильно, але...
,
де R - опір провідникового матеріалу (ом)
l - довжина дроту в метрах
p- Електричний питомий опір матеріалу
A - площа поперечного перерізу
ПІ - математичне число
d - номінальний діаметр дроту в міліметрах
Беремо 10 метрів перетином 1,5 мм кв. Отримуємо опір для безкисневої міді 0,1147 Ома, для звичайної 0,12 Ома. Навіть при навантаженні в 2 Ома відношення опорів більш ніж у 16, проте жодна нормальна людина для двоомного динаміка не використовуватиме перетин 1,5 мм кв - мінімум 2,5 мм кв.

Зниження СКІН-ЕФЕКТУ

Вочевидь, що у високих частотах електрони виштовхуються до поверхні провідника і товщина скін-шару для частоти 100 кГц становить 0,2 мм. Однак наявність безлічі НЕ ІЗОЛОВАНИХ між собою жив у дроті робить його ОДНИМпровідником, діаметр якого пропорційний сумарному перерізу, а не перерізу кожної жили. Акустичний кабель, що дійсно компенсує СКІН ЕФЕКТ, виглядає дещо інакше, ніж його звикли представляти в аудіомагазинах.

Вартість цього кабелю буде зовсім не маленькою. Утім, про вартість - тут ще є залежність від того, де саме цей кабель купувати. Для прикладу дві ціни одного і того ж кабелю:

У аудіомагазині вартість дроту становить 96 рублів за метр, а в магазинах, що займаються теплою підлогою і прокладають під підлогами акустичний кабель у вигляді допослуги не перевищує 20 руб за метр.
Вийти з сутуації можна, якщо вже дуже хочеться отримати кабель без СКІН-ЕФЕКТУ - виготовити його самостійно з мідного обмотувального дроту ПЕВ-1 (ПЕВ-2 теж підійде, якщо варто однаково). Провід вимірюється необхідною довжиною і складається в необхідну кількість жил з розрахунку 30 Вт вихідної потужності підсилювача на 1 мм кв. Потім джгут звивається, але не щільно і обмотується по всій довжині кіперною стрічкою:

Після цього обидві жили, що йдуть на АС, обмотуються ізолентою, можна окремо, можна відразу дві. Така ретельна ізоляція необхідна для зменшення ємності між проводами та покращення механічних властивостей ізоляції – лак на дроті не дуже міцний.

З особистих вражень:
Порівняно із звичайним акустичним кабелем саморобний виграє в області ВЧ і це проявляється найбільш яскраво при потужностях понад 100 Вт.
Однак звук набагато приємніший при використанні широкосмугової динамічної головки та підсилювача в режимі "Джерело струму, керований напругою" (ІТУН). При використанні додаткового блоку, що називається "Компенсатором Довжини Провіду" (КДП) звук також відрізнявся на краще.

Причому підсилювачі з ІТУН та КДП підключалися проводом ПВС 2х2,5, а типовий підсилювач акустичним магазинним та саморобним:

І ЧЕ ТЕПЕРЯ?!

Для початку подумати, адже у безкисневої міді є один досить серйозний плюс - вона окисляється не так інтенсивно, як ПВС, отже її можна використовувати там, де має місце підвищена вологість. Товщина і міцність ізоляції набагато вища, ніж у ПВС, отже з ним можна поводитися не так дбайливо, а й у разі проколу ізоляція прагне "затягнутися". Акустичний провід набагато м'якший за ПВС, отже його можна використовувати там, де гнучкість дроту має значення через труднодоступність місць укладання.
Висновок напрошується сам собою - акустичний провід ідеальний для використання в автомобільному аудіо та на гастролях. У побутових комплексах можна обійтися і ПВС, причому навіть збільшення перерізу дасть деяку економію порівняно з меншим перерізом акустичним.
На захист ПВС можна сказати, що різні виробники для проведення дроту використовують жилки різного діаметра - їм головне витримати площу перерізу. Отже переглянувши провід у кількох конкуруючихУ магазинах можна вибрати провід з більш тонкими жилками, отже більш м'яким.

Ну і звичайно ж дивитися що саме ви збираєтеся купити, щоб не вийшло непорозуміння, пропонованого - на фото одне, а продають зовсім інше, якщо Вам вселяють, що провід позбавлений скін-ефекту, то пам'ятайте, що такий кабель виглядає дещо інакше:

Література:
http://www.electroclub.info
http://dart.ru
http://www.magictubes.ru
http://easyradio.ru
http://people.overclockers.ru
http://tech.juaneda.com
http://rexmill.ucoz.ru
http://ivatv.narod.ru/
http://irbislab.ru
http://www.audio-hi-fi.ru
http://diyfactory.ru
http://www.diyaudio.ru
http://www.bluesmobil.com
http://rezistori.narod.ru
http://sgalikhin.narod.ru

У цій частині статті поговоримо про аспекти узгодження регулятора гучності Нікітіна з підсилювачем.
Для отримання заявлених параметрів, зниження спотворень та забезпечення плавності регулювання гучності регулятор Нікітіна обов'язково має бути узгоджений із вхідним опоромпідсилювача!

Розглянемо по порядку:

Загальні питання узгодження регулятора.
Узгодження регулятора зі схемами на ОУ та транзисторами.
Узгодження регулятора із ламповими каскадами.

1. Загальні питання узгодження.

Для розгляду загальних нюансів погодження регулятора гучності Нікітіна з підсилювачами звернемося до статті « Спотворення, що виникають у каскадах на ОУ під час регулювання рівня сигналу»,автор В.А.Свинтенок.

Цілком наводити її не буду (кому цікаво, той легко знайде її на просторах Інтернету). У ній автор, провівши не зовсім коректні та неповні експерименти, підтвердив відомий факт, що підсилювачі в інвертуючому включенні звучать краще і мають менші спотворення, ніж підсилювачі в включенні, що не інвертує. Цю особливість давно помітили та спробували пояснити Дуглас Селфі Микола Сухов(Автор того самого «підсилювача високої вірності»). Останній дійшов висновку, що подібний ефект викликаний тим, що в неінвертуючому включенні перехід б-е вхідного транзистора виявляється поза ланцюгом загального негативного зворотного зв'язку, через що не компенсується місткість Міллера. Відповідно, для підсилювача з польовими транзисторами на вході подібний ефект значно слабший, або не спостерігається зовсім.

Та ось, в експериментах описаних у статті взяв участь і регулятор гучності Нікітіна. Деколи, щоправда, не зовсім коректно. Не зрозуміло, навіщо потрібно було знімати характеристики ненавантаженого регулятора? Ще раз повторю, що для забезпечення заявлених параметрів (крок регулювання, рівномірність регулювання, діапазон регулювання тощо) регулятор обов'язково має бути узгоджений із навантаженням!!!

Примітка: у зазначеній статті регулятор гучності Нікітіна частіше згадується як «Регулятор гучності сходового типу».

Отже, найцікавіші та найкорисніші висновки зі статті:

...Як було показано вище, неінвертуюче включення ОУ з резисторами на входах не дозволяє реалізувати граничний потенціал у більшості мікросхем з нелінійних спотворень. Інвертує включення дає ряд кращих характеристик: менші нелінійні спотворення, більш короткий і «м'який» спектр спотворень, відсутність «порога» (різкого зростання вищих гармонік у спектрі), на спотворення і спектр впливає внутрішній опір джерела сигналу.

Стандартна побудова регулятора рівня з буферним повторювачем в включенні, що інвертує, представлено на Рис.15. Насправді така схема використовується досить рідко і це з наступним. Щоб зберегти вхідний опір схеми на рівні значення опоруRп та закон зміни опору від кута повороту ручки потенціометра необхідно, щоб для резисторів схеми виконувалася умоваR >Rп (в 3 і більше разів). Щоб отримати прийнятний вхідний опір схеми, доводиться вибирати досить високоомні резистори.R. І це веде своє чергу до підвищеного рівня шуму схеми.

Тим не менш, розглянемо цю схему як відправну схему для цього типу включення.

Для схеми, представленої на Рис.15 максимальні спотворення будуть у верхньому положенні двигуна потенціометраRп та відповідають повторювачу в інвертуючому включенні. Далі у міру зниження рівня сигналу на виході потенціометра пропорційно почнуть знижуватися та спотворення на виході ОУ. У зв'язку з чим охарактеризувати поведінку активного елемента в регуляторі досить описом його в одній точці – у точці спостереження максимальних спотворень.

Таблиці 10 наведені коефіцієнти гармонік для вхідної напруги 2 і 4 вольта для інвертора зібраного за схемою Рис.15 при номіналі резисторівR = 5кОм та при коефіцієнті передачі регулятора Кр = -1.

Таблиця 10

	Таблиця 10 (1)
Тип мс	OPA2134	AD8620	NE5532		OP275
Uвх(в)
До г7%(5к)			0,000066	0,000035	0,000062

	Таблиця 10 (2)
Тип мс	LME49860	AD8066		AD826	JRC2114
Uвх(в)
До г7%(5к)	0,000012	0,000032	0,000024		0,000092	0,000039

	Таблиця 10 (3)
Тип мс	THS4062	AD8599	LT1220	AD825
Uвх(в)
До г7%(5к)

	Таблиця 10 (4)
Тип мс	LME49710		LM6171
Uвх(в)
До г7%(5к)	0,000013	*5,210 -6**

Аналізуючи дані, наведені в Таблиці 10, можна помітити, що вибір мікросхем для побудови регуляторів рівня сигналу з малими спотвореннями значно ширший.

Найкращі мікросхеми у цьому включенніLME49860, LME49710іAD8066. Крім чудових характеристик по нелінійних спотвореннях у них і прекрасний спектр спотворень: 2 - 3 гармоніки при вхідній напрузі чотири вольти.

Прекрасні характеристики і уJRC2114, OP275іNE5532. Спектри у перших двох мікросхем містять 4 – 5 гармонік при вхідній напрузі 4 вольти, а ось уNE5532 він довгий, із провалом. Її краще використовувати при вхідній напрузі менше чотирьох вольт.

Хороші спектри (чотири гармоніки) при вхідній напрузі 4 вольтаAD826, THS4062, LT1220. МікросхемиOPA2134, AD5599іAD8620краще використовувати при вхідній напрузі два і менші вольти. УLM6171в інвертуючомувключення спотворення істотно вище, а характер і поведінка спектра від напруги живлення таке ж, що і в неінвертуючому включенні.

Як було вище сказано, на практиці реалізувати високий потенціал із спотворень у даного типу регулятора проблематично через властиві цьому включенню недоліків. Так для отримання вхідного опору близьке до 10кОм необхідно у схемі інвертора вибирати досить високоомні резистори (більше 30кОм), що призведе до суттєвого зростання шуму регулятора та скоротить кількість мікросхем здатних на якісному рівні працювати в цьому включенні. Значною мірою ці проблеми можна вирішити, якщо в цьому включенні використовувати регулятор рівня сигналу сходового типу.

…для здійснення цього необхідно навантажувальний резистор регулятора відключити від загального дроту і підключити до входу ОУ, що інвертує, як це показано на Рис.16.

Усі переваги цього регулятора у такому включенні зберігаються. При коефіцієнті передачі регулятора 0дБ схема є інвертор з одиничним посиленням і з вхідним опором 10кОм. Максимальні спотворення такого регулятора відповідають максимальному сигналу на вході інвертора і відповідатимуть значенням даних наведених у Таблиці 10. На вході регулятора можна включитиRC ланцюжок для обмеження високих частот без побоювання збільшення нелінійних спотворень. У міру зниження напруги знижуватимуться і спотворення, що є нормальною та природною властивістю регулятора в цьому включенні.

Максимальний коефіцієнт ослаблення сигналу та частотна характеристика визначаються максимальним загасанням регулятора та його частотною характеристикою

Забігаючи трохи вперед, можна сказати, що це одне з найкращих рішень, що дозволяє отримати мінімально досяжні нелінійні спотворення з «м'яким» та коротким спектром. У цьому включенні можна досягти спотворення, що не перевищують рівень одиниць стотисячних при 4 вольтах на вході з монотонним зниженням спотворень у міру збільшення коефіцієнта загасання регулятора.

Єдине "не сильне" місце регулятора - шуми. Вони будуть визначатися резисторами (еквівалентне значення не більше 6кОм) та коефіцієнтом передачі інвертора по шуму (рівне двом).

Треба також відзначити, що в ході експериментів при неінвертуючомувключення підсилювача автором було виявлено зростання спотворень зі збільшенням монтажної ємності регулятора. Тому при складанні схеми в такому варіанті слід приділити особливу увагу елементам регулятора, їх розташування та способу монтажу!

2. Узгодження регулятора гучності Нікітіна зі схемами на ОУ та транзисторах.

Приклад узгодження регулятора гучності Нікітіна з неінвертуючимпідсилювачем:

збільшення на кліку

Тут вхідний опір підсилювача визначається значенням резистора R11. Для узгодження з регулятором гучності його номінал вибрано 10 кОм. У разі необхідності більшого посилення від ОУ можна збільшити номінал резистора R12.

Нагадаю, що в даній схемі не повністю реалізується потенціал операційного підсилювача (за параметрами та якістю звучання) та схема досить чутлива до ємності (якості) монтажу. Тому її рекомендується використовувати лише у разі нагальної потреби.

При використанні ОУ в інвертуючомувключення зазначені вище недоліки усуваються:

збільшення на кліку

Тут вхідний опір підсилювача визначається номіналом резистора R11. Для узгодження з регулятором гучності Нікітіна його значення вибрано 10 кОм.

Увага!У наведених схемах номінали резисторів вказані для узгодження регулятора гучності Нікітіна з навантаженням 10кОм. Якщо регулятор розрахований на інше навантаження (наприклад, за допомогою таблиці з ) номінали вказаних резисторів треба змінитина відповідні.

Приклад узгодження регулятора із реальним підсилювачем:

на малюнку представлений вхідний каскад модернізованого підсилювача потужності В.Короля:

Каскад виконаний за двотактною схемою, та при ідентичних параметрахкомпліментарних транзисторів Т1 і Т2 рахунок взаємної компенсації базових струмів вхідний опір такого каскаду визначатиметься, переважно, номіналом резистора R1.

Для узгодження такого підсилювача з регулятором гучності Нікітіна (на 10кОм) достатньо встановити резистор R1 номіналом 10кОм:

збільшення на кліку

3. Узгодження регулятора гучності Нікітіна з ламповими каскадами.

Підозрюю, що деяким читачам вхідний опір регулятора (10кОм) може здатися відносно низьким. Хоча у більшості сучасних апаратів (звукові карти, CD/DVD програвачі) на виході стоять буфери, які дозволяють підключати навантаження не менше 2кОм, проте…

Раптом хтось захоче навантажити ламповий каскадна цей регулятор.

У разі, якщо на виході відсутній катодний повторювач, для узгодження щодо низького вхідного опору регулятора з високим вихідним опором схеми (резистивного лампового каскаду або SRPP) можна використовувати буферний каскад, запропонований Зизюком (його треба включити між виходом лампового каскаду) і регулятором гучно