Variabelt motstånd för volymkontroll. Volymkontroller i rörförstärkare. Använda aktiva modeller

Ständiga motstånd

Först och främst en liten påminnelse om motståndens beteckningar:

Liksom alla andra element har motstånd en sådan parameter som sitt eget brus, som består av termiskt och strömbrus.
Nuvarande brus orsakas av den motståndskraftiga elementets diskreta struktur. När ström flyter uppstår lokal överhettning, som ett resultat av vilket kontakterna mellan enskilda partiklar i det ledande skiktet förändras och följaktligen fluktuerar (ändrar) motståndsvärdet, vilket leder till uppkomsten av strömbrus mellan terminalerna på EMF-motståndet . Strömbrus, liksom termiskt brus, har ett kontinuerligt spektrum, men dess intensitet ökar i lågfrekvensområdet, och storleken överstiger avsevärt storleken på termiskt brus.
Alla dessa effekter beror på strömtätheten. Ju större den är, desto större manifestation av dessa problem. Därför, genom att ansluta 2 motstånd parallellt (öka tvärsnittsarean och minska strömtätheten), reduceras alla dessa effekter. Detsamma kan göras genom att ta ett motstånd för större total kraft. Den har ett större tvärsnitt av det ledande lagret och strömtätheten i det kommer att vara lägre. Genom att seriekoppla 2 motstånd ökar bruset, så det är högst oönskat att använda en seriekoppling av motstånd i kaskader med hög förstärkning. Det totala motståndet för två motstånd som är anslutna parallellt beräknas med formeln:

Detta brus beror på många faktorer, inklusive utformningen av det speciella motståndet, inklusive det resistiva materialet och speciellt ändanslutningarna. Här är de typiska överdrivna brusvärdena för olika typer av motstånd, uttryckta i mikrovolt per volt spänning som appliceras på motståndet (rms-värde mätt över ett decenniums frekvens):

Kolkomposit 0,10 μV till 3,0 µV

Kolfilm från 0,05 µV till 0,3 μV

Metallfilm från 0,02 µV till 0,2 μV

Trådtråden 0,01 μV till 0,2 μV

Det är dock inte helt klart på vilken grund slutsatserna drogs att C5-5 eller C5-16 inte innehåller induktans, och det mest slående exemplet är mekanisk öppning:

Det mest acceptabla alternativet är att använda MLT -2 -motstånd för dessa ändamål, men chansen att bli av med induktans är inte hundra procent - en spiral av det resistiva skiktet är tydligt synlig på det översta motståndet:

Därför, när du köper MLT-2, bör du vara uppmärksam på deras utseende, och om det visar sig att det resistiva skiktet är i form av en spiral, är detta inte alls en anledning till panik - ja, det kommer att finnas induktans, Men dess värde är för litet - för motståndet som visas på fotot vid 100 ohm var induktansen 70 μh, och för motstånd med ett motstånd på 1, 0,68, 0,47, 0,33 och 0,22 ohm kommer det att vara tiotals gånger mindre.

Variabla motstånd

Förutom fasta motstånd använder förstärkare variabler för att justera volym, balans och vid behov klangfärg. Kvaliteten på dessa resistorer bestämmer huvudsakligen det extra bruset som introduceras av det förändrade kontaktmotståndet mellan det resistiva lagret och motorn.

Förutom andra parametrar har variabla motstånd en mer - grupp. Denna parameter visar med vilken lag motståndet på motståndsmotorn ändras beroende på dess position, till exempel för motstånd av rotortyp kommer detta att vara rotationsvinkeln. Inhemska motstånd har 3 huvud- och två hjälpgrupper:

Grupp A- linjärt beroende av resistansändringen på motorns position, grupp B- logaritmiskt beroende, I- Inverse Logaritmic. De mest populära är "A" och "B". "A" används för linjära justeringar, till exempel i termostater, motorvarvtalsregulatorer. "B" är det bästa alternativet för att justera volymen, eftersom det mänskliga örat uppfattar en volymökning enligt en logaritmisk lag. Hjälpgrupper OCH Och E används vanligtvis i par med dubbla motstånd - ett motstånd i "I"-gruppen, det andra "E", vilket gör ett sådant motstånd idealiskt för att justera balansen i stereoförstärkare.
Importerade variabla motstånd har fyra grupper:

Här bör du omedelbart uppmärksamma det faktum att den importerade gruppen A har ett omvänt logaritmiskt beroende, dvs. för att justera volymen krävs motstånd i grupp "A" och grupp B har ett linjärt samband. Grupp W används för att justera balansen - vanligtvis är motståndsreglaget anslutet till den gemensamma ledningen, och det resistiva skiktet fungerar som en dämpare, tillsammans med konstanta strömbegränsande motstånd.
På vissa undertyper av variabla motstånd som är avsedda för volymkontroll görs kranar från mitten av det resistiva skiktet; Dessa motstånd är bekväma för att implementera tunnkompenserade volymkontroller. Högthetskompensation gör att du kan utjämna illusionen av förändringar i frekvensresponsen på banan vid låga och höga volymer-vid låga volymer verkar det som om lågfrekvens- och högfrekvenskomponenterna i signalen reduceras, varför en ökning i lågfrekventa och högfrekventa frekvenser introduceras i själva regulatorn. Ett av kretsalternativen för en högt kompenserad volymkontroll och ändring av frekvenssvaret ges nedan:

Det finns två huvudtyper av variabla motstånd - rotor och glid. Båda har många underarter, så för korthet visas bara de populära som visas i tabellen:

	Variabelt motstånd i R12 -serien, det finns dubbla, det finns med en switch. Den närmaste strukturella grannen görs på en textolitbas. Används allmänt i bärbar ljudutrustning. Finns för vertikal och horisontell installation. Tillförlitligheten lämnar mycket att önska.
	R12XX-serien - består strukturellt av en getinaks "hästsko" med ett applicerat kolresistivt lager. För en bättre förståelse bör du dechiffrera beteckningen: R - ROTOR, dvs. Rotary, de nästa två siffrorna indikerar diametern, men resten är enligt specifikationen. Det finns enkla och dubbla. Används i stor utsträckning i bärbar ljudutrustning och biltillämpningar till låga priser. Finns för vertikal och horisontell installation.
	RK11XX-serien, RK14XX-serien av samma design, finns för vertikal och horisontell installation, de första siffrorna efter bokstäverna indikerar storleken: , det finns dubbla och enkla, de är inte särskilt populära i bärbar ljudutrustning, men de stöta på dem.
	RK12хх är populära i en stationär mid-pris-kategori och avancerad bärbar utrustning; Det finns enstaka, dubbla, fyrdubbla. Storleken på en hästsko med ett resistivt lager kan naturligtvis nå 24 mm, de första siffrorna i namnet kommer att vara 24. De kan utrustas med en strömbrytare av denna typ. För att öka tillförlitligheten och minska motståndet mellan motorkontakten och det resistiva skiktet är det bättre att använda motstånd med större diameter om det inte finns några storleksbegränsningar.
	Variabla motstånd för skjutstyp innehåller i deras förkortning antingen den första eller andra bokstaven S - Slide. De kan vara singel, dubbla, med eller utan ett mittuttag. De två första siffrorna efter bokstäverna indikerar motorns slaglängd, till exempel på den övre SL101 rör sig motorn 10 mm och på den nedre SL20V1 - 20 mm. Vanligtvis i mittläget är motståndsreglaget något fixerat.
	DACT- och Alps-potentiometrarna är utformade som en kexomkopplare med flera positioner med installerade SMD-motstånd. Motståndsvärdena ger ett omvänt logaritmiskt beroende av resistansändringen när potentiometeraxeln roteras. Kontakterna på motorn och "hästskon" är gjorda av material med ökad slitstyrka och ger den bästa kontakten under MYCKET lång tid. Naturligtvis är kostnaden för sådana potentiometrar ganska hög.
	Det finns en annan grupp potentiometrar som kan kallas "framgångsrika", och i ordets bokstavliga mening - dessa är potentiometrar hämtade från gamla effektförstärkare med nollkomplexitetsgruppen. För bara två månader sedan köpte jag MYCKET en sådan potentiometer från en skräphandlare för bara 50 rubel. Oljig och dammig, men kontakterna är i MYCKET bra skick.
De mest populära motstånden diskuteras här.

Ledningar och kontakter

När alla brädor är färdiga, kontrollerade och tvättade måste de installeras i fallet och anslutas till varandra, och detta kräver ledningar och "kontakter".
Den bästa anslutningen är lödning, men det är inte alltid bekvämt, och lödning kan vara annorlunda.
Om en lödanslutning används krävs löd för lödning. Inom radioelektronisk utrustning (REA) används blymärken hos tre huvudmärken:
POS -40 - Innehåller 40% tenn och 60% bly, används ... ja, det skulle vara bättre att inte använda det ...
POS-60 är den mest populära lödningen, som används för montering av elektroniska komponenter, innehåller 60% tenn och 40% ledning. Det har god spridbarhet, att vara i flytande tillstånd, med tiden kan det skaffa en oxidfilm och bli tråkig;
POS-90 är ett lod som består av 90% tenn och nästan 10% bly (resten är för tekniska föroreningar). Kallas ofta för livsmedelskvalitet, eftersom blyhalten är minimal och kan användas för lödning av hushållsartiklar som kommer i kontakt med mat. Lödkvaliteten är ganska hög, men en något högre temperatur på lödkolven krävs. Kopparspetsen på lödningens järn brinner ut mycket snabbare än när du använder POS-60. Ytan på POS-90 oxiderar praktiskt taget inte på grund av fukt.
Det finns en annan typ av lod som kallas blyfri eller miljövänlig. Jag ville inte ens leta efter den kemiska sammansättningen - de flesta elektroniska apparater till låga priser är förseglade med denna ljusgrå substans, den har en högre smältpunkt jämfört med PIC:er och i flytande tillstånd har den låg vätbarhet, vilket Gör det svårt att betjäna ledningarna för elektroniska komponenter och minskar kvaliteten på lödningen. Mekaniska egenskaper på POS-40-nivån.
Vid lödning används nästan alltid flussmedel - ämnen som skapar en tunn film på ytan av de delar som löds, vilket skyddar mot oxidation, som sker mycket snabbare vid höga temperaturer. Det finns en hel del kemiska sammansättningar av flussmedel, de flesta är baserade på vanlig tallkolofonium, som kan användas för lödning på egen hand.
För att förbättra kvaliteten på lödningen rekommenderas det att vrida de avskalade strängarna av strängade ledningar tillsammans så tätt som möjligt - på så sätt skapas det maximala antalet kontaktpunkter, vilket avsevärt minskar kontaktmotståndet.
Det är mycket oönskat att använda kontakter i kraftdelen av förstärkaren, även om de är självklämma eller skruvtyp. En sådan anslutning fördubblar automatiskt antalet anslutningar:
1. Kontakten är lödad till kortet;
2. Tråden är skruvad till kontakten
Om han-hankontakter används tredubblas antalet anslutningar:
1. Den manliga kontakten är lödad till brädet;
2. Kontaktpunkt för hane-hona parningsdelar;
3. Honkontakten är fastlödd i ledningarna
Naturligtvis förenklar kontakter avsevärt åtkomsten till enhetsmoduler, men de minskar också tillförlitligheten, så det är bättre att endast använda kontakter på lågströmskretsar och minska antalet till ett minimum.
Naturligtvis kan man hävda att en hel del enheter är monterade på kontakter och inget hemskt händer.
Tja, till att börja med bör du inse att när du monterar i en fabrik spelar tillverkningsbarhet en viktig roll - enkel montering för att öka antalet producerade produkter, och först då beaktas tillförlitligheten för de använda anslutningarna.
Å andra sidan händer "inget hemskt":

LEDNINGAR

I förstärkare kan ledningar delas in i två huvudgrupper - signal och effekt, och de ledningar genom vilka styrningen utförs, till exempel ingångsväljarreläet, kan också definieras som effekt. Signaltrådar är ledningarna genom vilka ljudsignalen faktiskt passerar från ingång till utgång.
I lågspänningssignaldelen av förstärkaren är det bättre att använda skärmade ledningar, helst i isolering, eftersom en skärmad ledning utan isolering kan komma i kontakt med huset, radiatorn etc., vilket oundvikligen kommer att leda till skapandet av en "jordslinga" - en effekt som uppstår på grund av anslutningen av en gemensam ledning i olika punkter och gör det möjligt att bilda en slingantenn som samlar in många störningar och impulsbrus.
Men skärmade ledningar finns också i olika varianter, och den mest prisvärda är den så kallade "lågfrekventa tråden för video", säljs antingen dubbel eller fyrdubbel.

Innan du köper är det bättre att utföra en liten anatomisk dissektion och se till att tråden är en tråd, och inte en patetisk parodi på den, och till och med gjord av någon form av stållegering, som är MYCKET svår att löda:

Tråden måste ha enhetlig isolering av den centrala kärnan och en ganska tät, elastisk och icke-smulande fläta:

Dessutom, ju tätare flätan är, desto bättre bör flätsträngarna helst vävas till ett nätrör, men på senare tid har en sådan tråd stött på ganska sällan:

Tja, "mikrofon" -tråden är mycket bra, påminner starkt om en koaxialkabel, med enhetlig, ganska tjock isolering av den centrala kärnan, vilket avsevärt minskar kabelkapaciteten och tät flätning. Ganska ofta stöter du på "mikrofontrådar" i ekonomiklass som har en flytande fläta, men avskärmningen upprätthålls genom användning av folie.

Det är bättre att använda tvinnad koppartråd som kraft- och kontrolltrådar med en hastighet av 4-5 A per mm sq. Teoretiskt är det möjligt att använda en högre spänning - tråden kommer att ha tid att svalna, men endast ett mycket lågt tvärsnitt kommer att bidra till ett större spänningsfall, därför kommer matningsspänningen att vara mycket beroende av strömmen.
För preliminära stadier är detta teoretiskt inte så kritiskt - de konsumerar inte stora strömmar och droppen kan kompenseras för att öka kapacitansen för kraftfilterkondensatorerna installerade direkt på modulskivan. Men är det vettigt att bekämpa problemet om det finns en väg runt det?
För de sista stegen är kraftdopparna mer smärtsamma - inte bara kraftfilterkondensatorerna, som vanligtvis är minimalt tillräckligt, urladdning när musiksignalen toppar, utan tunna ledningar skapar också ett extra spänningsdopp. Det är här tidigare klippning inträffar, vilket redan kommer att vara hörbara.
Utöver ström inkluderar strömkablarna ledningar som kommer direkt från utgången på effektförstärkaren, som går till anslutningsterminalerna och sedan direkt till högtalarna.
Det är här punkten med kontroverser och missförstånd redan uppstår, eftersom nästan alla rekommenderar att man använder akustisk tråd (syrefri koppar) för dessa ändamål, men ibland ges de mest abstrakta skälen.
Här bör vi bo mer detaljerat på de mest populära:

Mindre aktivt motstånd

Koppartråd produceras i följande betyg:

I teorin verkar allt vara korrekt, men...
,
där R är resistansen hos ledarmaterialet (ohm)
L - trådlängd i meter
sid- Materialets elektriska resistivitet
A - Tvärsnittsområde
Pi - matematiskt nummer
D - Nominell tråddiameter i millimeter
Vi tar 10 meter med ett tvärsnitt på 1,5 mm kV och får ett motstånd för syrefri koppar på 0,1147 ohm, för regelbunden koppar 0,12 ohm. Även med en belastning på 2 ohm är motståndsförhållandet mer än 16, men ingen normal person skulle använda ett tvärsnitt på 1,5 mm kvadrat för en två-ohm-högtalare-minst 2,5 mm kvm.

Minskad hudeffekt

Naturligtvis, vid höga frekvenser, skjuts elektroner mot ytan på ledaren och hudskiktets tjocklek för en frekvens av 100 kHz är 0,2 mm. Men närvaron av många kärnor som inte är isolerade med varandra i tråden gör det ENSAM En ledare vars diameter är proportionell mot det totala tvärsnittet och inte till tvärsnittet av varje kärna. Högtalarkabeln som faktiskt kompenserar för hudeffekten ser lite annorlunda ut än den vanligtvis presenteras i perifera ljudbutiker:

Kostnaden för denna kabel kommer inte att vara liten alls. Men om kostnaden - det beror också på var du faktiskt köper den här kabeln. Till exempel två priser för samma kabel:

I en ljudbutik är kostnaden för tråden 96 rubel per meter, och i butiker som hanterar uppvärmda golv och lägger akustisk kabel under golven som en extra tjänst överstiger den inte 20 rubel per meter.
Du kan ta dig ur den här situationen om du VERKLIGEN vill skaffa en kabel utan SKINEFFEKT - gör den själv av kopparlindningstråden PEV-1 (PEV-2 passar också om det kostar lika mycket). Tråden mäts till önskad längd och viks in i det erforderliga antalet kärnor med en hastighet av 30 W förstärkarens uteffekt per 1 mm kvadratisk trådtvärsnitt. Sedan vrids tourniqueten, men inte tätt, och lindas längs hela längden med keeper-tejp:

Efter detta lindas båda kablarna som går till högtalaren med eltejp, kanske separat, eller två på en gång. Sådan noggrann isolering är nödvändig för att minska kapacitansen mellan ledningarna och förbättra isoleringens mekaniska egenskaper - lacken på tråden är inte särskilt hållbar.

Från personliga intryck:
Jämfört med en konventionell högtalarkabel har en hemlagad en fördel i HF -området, och detta är mest uttalat vid makter över 100 W.
Ljudet är dock mycket behagligare när man använder en drivrutin och förstärkare med brett spektrum i läget "Voltage Controlled Current Source" (VSC). När man använde ett extra block som kallas "Wire Length Compensator" (CLC), skilde sig ljudet också till det bättre.

Dessutom var förstärkare med Itun och KDP anslutna till en PVS 2x2.5-tråd och en typisk förstärkare med en butiksköpad och hemlagad akustisk:

SÅ VAD NU?!

Tänk först på det, eftersom syrefri koppar har en ganska allvarlig fördel - det oxiderar inte lika intensivt som PVA, därför kan den användas där det finns hög luftfuktighet. Tjockleken och styrkan på isoleringen är mycket högre än för PVA, därför kan den hanteras mindre försiktigt, och även om den punkteras tenderar isoleringen att "dra åt". Akustisk tråd är mycket mjukare än PVA, därför kan den användas där flexibiliteten hos tråden är viktig på grund av otillgänglighet på installationsplatser.
Slutsatsen antyder sig själv - högtalarkabeln är idealisk för användning i bilstereo och på turné. I hushållskomplex kan du klara dig med PVA, och även att öka tvärsnittet ger vissa besparingar jämfört med akustiska med mindre tvärsnitt.
Till försvar för PVA kan vi också säga att olika tillverkare använder trådar med olika diametrar för att producera tråd - det viktigaste för dem är att bibehålla tvärsnittsarean. Därför, efter att ha tittat på tråden i flera tävlande I butik kan du välja en tråd med tunnare ådror, därför mjukare.

Och naturligtvis, titta på exakt vad du ska köpa, så att det inte finns några missförstånd - bilden visar en sak, men de säljer något helt annat Om de övertygar dig om att tråden är fri från hudeffekten. Kom sedan ihåg att en sådan kabel ser lite annorlunda ut:

Litteratur:
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

I den här delen av artikeln kommer vi att prata om aspekter av att matcha Nikitin -volymkontrollen med en förstärkare.
För att erhålla de deklarerade parametrarna, minska distorsion och säkerställa smidig volymkontroll måste Nikitin-regulatorn vara Matchat till inmatningsimpedans förstärkare!

Låt oss titta på det i ordning:

1. Allmänna frågor om godkännande av lagstiftningen.
2. Koordinering av regulatorn med op-amp-kretsar och transistorer.
3. Matcha regulatorn med rörsteg.

1. Problem med allmänna godkännande.

För att överväga de allmänna nyanserna av att matcha Nikitins volymkontroll med förstärkare, låt oss gå till artikeln " Förvrängningar som förekommer i op-amp-kaskader vid reglering av signalnivån, ” Författare V.A. Svintenok.

Jag kommer inte att ge det i sin helhet (de som är intresserade kan enkelt hitta det på internet). I den bekräftade författaren, som inte har genomfört inte helt korrekta och ofullständiga experiment, det välkända faktumet att förstärkare i en inverterande anslutning låter bättre och har mindre distorsion än förstärkare i en icke-inverterande anslutning. Denna funktion har länge noterats och försökt förklara Douglas själv Och Nikolay sukhov(Författaren till den mycket "High Fidelity -förstärkaren"). Det senare kom till slutsatsen att denna effekt orsakas av det faktum att i en icke-inverterande anslutning är B-E-korsningen mellan ingångstransistorn utanför den allmänna negativa återkopplingskretsen, varför Miller-kapacitansen inte kompenseras. Följaktligen, för en förstärkare med fälteffekttransistorer vid ingången, är en liknande effekt antingen mycket svagare eller inte observeras alls.

Men Nikitins volymkontroll deltog också i de experiment som beskrivs i artikeln. Ibland är det dock inte helt korrekt. Det är inte klart varför det var nödvändigt att ta egenskaperna hos en obelastad regulator??? Jag upprepar än en gång att för att säkerställa de deklarerade parametrarna (justeringssteg, enhetlighet i justering, justeringsområde etc.) måste regulatorn vara Matchat till last!!!

Obs: i den här artikeln kallas Nikitins volymkontroll oftare "Ledder Type Volume Control".

Så de mest intressanta och användbara slutsatserna från artikeln:

... Som visades ovan tillåter den icke-inverterande anslutningen av en op-amp med motstånd vid ingångarna inte att den maximala potentialen för de flesta mikrocirkulationer kan realiseras för olinjär distorsion. Inverterande anslutning ger ett antal bättre egenskaper: mindre olinjär distorsion, en kortare och "mjukare" distorsionsspektrum, frånvaron av en "tröskel" (en kraftig ökning av högre harmonik i spektrumet), distorsion och spektrumet påverkas inte av spetsen inre resistans hos signalkällan.

Standarddesignen för en nivåkontroll med en buffertföljare i en inverterande anslutning visas i fig. 15. I praktiken används detta schema ganska sällan och detta beror på följande. För att hålla ingångsimpedansen för kretsen till samma motståndsvärdeRп och lagen om förändring i motstånd beroende på rotationsvinkeln i potentiometerhandtaget är nödvändigt så att tillståndet är uppfyllt för kretsens motståndR >Rп (3 eller fler gånger). För att få en acceptabel inmatningsimpedans av kretsen måste du välja ganska högresistensmotståndR. Och detta leder i sin tur till en ökad ljudnivå i kretsen.

Men låt oss betrakta denna krets som en startkrets för denna typ av inkludering.

För kretsen som visas i fig. 15 kommer den maximala distorsionen att vara i det övre läget på potentiometerreglagetRп och motsvarar repeatern i inverteringsanslutningen. När signalnivån vid potentiometerns utgång minskar, kommer vidare distorsionen vid utgången av op-förstärkaren att minska proportionellt. I detta sammanhang är det tillräckligt att karakterisera beteendet hos det aktiva elementet i regulatorn genom att beskriva det vid en punkt - vid observationspunkten för maximal distorsion.

Tabell 10 visar harmoniska koefficienter för ingångsspänningar på 2 och 4 volt för en inverterare monterad enligt diagrammet i fig. 15 med motståndsvärdenR = 5 kohm och med styrenhetens transmissionskoefficient kp = -1.

Tabell 10.

	Tabell 10 (1)
Typ MS	OPA2134		AD8620		NE5532		OP275
Ui (i)
K G7%(5K)					0,000066	0,000035	0,000062

	Tabell 10 (2)
Typ MS	Lme49860		AD8066		AD826		J.R.C.2114
Ui (i)
K G7%(5K)	0,000012		0,000032	0,000024			0,000092	0,000039

	Tabell 10 (3)
Typ MS	T.H.S.4062		AD8599		LT1220		AD825
Ui (i)
K G7%(5K)

	Tabell 10 (4)
Typ MS	Lme49710		L.M.6171
Ui (i)
K G7%(5K)	0,000013	5,2*10 -6

Att analysera de data som anges i tabell 10, kan du se att valet av mikrocirkulationer för byggnadssignalnivåregulatorer med låg distorsion är mycket bredare.

De bästa markerna i denna inkluderingLME49860, LME49710 OchAD8066. Förutom utmärkta icke -linjära distorsionsegenskaper har de också ett utmärkt distorsionsspektrum: 2–3 harmonier vid en ingångsspänning på fyra volt.

Utmärkta egenskaper ochJRC2114, OP275 OchNE5532. Spektran för de två första mikrokretsarna innehåller 4–5 övertoner vid en inspänning på 4 volt, menNE5532 är lång, med ett dopp. Den används bäst med en inspänning på mindre än fyra volt.

Bra spektra (fyra övertoner) vid en inspänning på 4 volt ochAd826, THS4062, LT1220. MikrokretsarOPA2134, AD5599 OchAD8620 Det är bättre att använda en ingångsspänning på två volt eller mindre. ULM6171 V inverterande när den är påslagen är distorsionen betydligt högre, och karaktären och beteendet hos spektrumet från matningsspänningen är detsamma som i en icke-inverterande omkopplare.

Som nämnts ovan är i praktiken att inse den höga distorsionspotentialen för denna typ av regulator problematisk på grund av de inneboende nackdelarna med denna inkludering. Så för att erhålla en ingångsmotstånd nära 10 kohm är det nödvändigt att välja ganska högresistensmotstånd (mer än 30 kohm) i inverterarkretsen, vilket kommer att leda till en betydande ökning av buller från regulatorn och kommer att minska Antal mikrocirkningar som kan arbeta på en tillräckligt hög kvalitetsnivå i detta sammanhang. I stor utsträckning kan dessa problem lösas om en "stege" -nivåregulator för "stege" används i detta sammanhang ...

... För att göra detta är det nödvändigt att koppla bort lastmotståndet för regulatorn från den gemensamma tråden och ansluta den till den inverterande ingången till op-amp, såsom visas i fig. 16.

Alla fördelar med denna regulator bevaras i detta sammanhang. Med en kontrollförstärkning på 0 dB är kretsen en inverterare med enhetsförstärkning och en ingångsimpedans på 10 kohm. Den maximala snedvridningen av en sådan regulator motsvarar den maximala signalen vid inverteringången och kommer att motsvara de datavärden som anges i tabell 10. Vid regulatorinmatningen kan du slå påRC -krets för att begränsa höga frekvenser utan rädsla för att öka harmonisk distorsion. När spänningen minskar kommer distorsionen också att minska, vilket är en normal och naturlig egenskap hos regulatorn i detta sammanhang.

Den maximala signaldämpningskoefficienten och frekvenssvaret bestäms av regulatorns maximala dämpning och dess frekvenssvar

Om vi ​​tittar lite framåt kan vi säga att detta är en av de bästa lösningarna som gör att du kan få minsta möjliga olinjära distorsion med ett "mjukt" och kort spektrum. I detta sammanhang är distorsioner möjliga, vilket inte överskrider nivån på några hundra tusendelar vid 4 volt vid ingången med en monoton minskning av distorsion när dämpningskoefficienten för regulatorn ökar.

Den enda svaga punkten för regulatorn är brus. De kommer att bestämmas av motstånd (motsvarande värde inte mer än 6 kOhm) och växelriktarens brusöverföringskoefficient (lika med två) ...

Det bör också noteras att under experiment med icke-inverterande När förstärkaren slogs på upptäckte författaren en ökning av distorsion med en ökning av regulatorns monteringskapacitet. Därför, när du monterar kretsen i denna version, bör du vara särskilt uppmärksam på regulatorns delar, deras placering och installationsmetod!

2. Samordning av Nikitins volymkontroll med OP-AMP- och transistorkretsar.

Ett exempel på matchande Nikitins volymkontroll med icke-inverterande förstärkare:

Klicka för att zooma

Här bestäms ingångsimpedansen för förstärkaren av värdet på motståndet R11. För att samordna med volymkontrollen är dess nominella värde 10 kohm. Om du behöver få mer vinst från op-amp kan du öka värdet på motståndet R12.

Låt mig påminna er om att denna krets inte helt inser potentialen för den operativa förstärkaren (när det gäller parametrar och ljudkvalitet) och kretsen är ganska känslig för installationens kapacitet (kvalitet). Därför rekommenderas det att använda det endast vid nödsituationer.

När du använder en op-amp i inverterande Inkludering av ovanstående nackdelar elimineras:

Klicka för att zooma

Här bestäms ingångsimpedansen för förstärkaren av värdet på motståndet R11. För att koordinera med Nikitin-volymkontrollen valdes dess värde till 10 kOhm.

Uppmärksamhet! I diagrammen som visas är motståndsvärdena indikerade för att matcha Nikitin-volymkontrollen med belastningen 10 kohm. Om regulatorn är utformad för en annan belastning (till exempel med en tabell från), värdena på de angivna motstånden behöver förändras till de relevanta.

Ett exempel på att matcha en regulator med en riktig förstärkare:

Bilden visar ingångssteget för V. Korols moderniserade effektförstärkare:

Kaskaden är gjord enligt en push-pull-krets, och med identiska parametrar Av kompletterande transistorer T1 och T2, på grund av ömsesidig kompensation av basströmmar, kommer ingångsmotståndet för ett sådant steg att bestämmas huvudsakligen av värdet på motståndet R1.

För att matcha en sådan förstärkare med Nikitin-volymkontrollen (vid 10 kOhm) räcker det att installera ett motstånd R1 med ett nominellt värde på 10 kOhm:

Klicka för att zooma

3. Koordinering av Nikitin volymkontroll med rörsteg.

Jag misstänker att vissa läsare kan tycka att regulatorns ingångsimpedans (10kΩ) är relativt låg. Även om de flesta moderna enheter (ljudkort, CD/DVD -spelare) har buffertar vid utgången som gör att du kan ansluta en belastning på minst 2 kohm, men ...

Plötsligt vill någon ladda rörscen för denna regulator.

I det här fallet, om det inte finns någon katodföljare vid utgången, för att matcha den relativt låga ingångsimpedansen av regulatorn med den höga utgångsimpedansen för kretsen (resistiv rörsteg eller SRPP), kan du använda buffertsteget som föreslagits av Zyzyuk ( Det måste inkluderas mellan utgången från rörsteget och volymkontrollen):

Ställa in kretsen (utförd med en kortsluten ingång - Anslut den fria stiftet C1 till kretsens "vanliga" tråd):

1. Motstånd R4 ställer in den lugna strömmen VT2 till 35 mA.
2. Motstånd R1 ställer in "0" konstant spänning vid utgången från kretsen.

Vid de angivna strömmarna och spänningarna krävs inte radiatorer för transistorer.

Det skulle vara ännu bättre att använda “”, att välja ingångs- och utgångsmotstånd.

Lycka till i din kreativitet, högkvalitativa ljud och fungerande kretsar!

(fasta motstånd), och i den här delen av artikeln kommer vi att prata om, eller variabla motstånd.

Variabla motståndsmotstånd, eller variabla motståndär radiokomponenter vars motstånd kan vara förändra från noll till nominellt värde. De används som förstärkningskontroller, volym- och tonkontroller i ljud-reproducerande radioutrustning, används för exakt och smidig justering av olika spänningar och är uppdelade i potentiometrar Och inställning motstånd.

Potentiometrar används som mjuka förstärkningskontroller, volym- och tonkontroller, tjänar till smidig justering av olika spänningar och används även i spårningssystem, i beräknings- och mätanordningar, etc.

Potentiometer kallas ett justerbart motstånd med två permanenta terminaler och en rörlig. De permanenta terminalerna är placerade vid motståndets kanter och är anslutna till början och slutet av det resistiva elementet, vilket bildar potentiometerns totala motstånd. Den mellersta terminalen är ansluten till en rörlig kontakt, som rör sig längs ytan av det resistiva elementet och låter dig ändra motståndsvärdet mellan mitten och vilken extrem terminal som helst.

Potentiometern är en cylindrisk eller rektangulär kropp, inuti vilken det finns ett resistivt element i form av en öppen ring och en utskjutande metallaxel, som är potentiometerns handtag. I slutet av axeln finns en aktuell samlarplatta (kontaktborste) som har tillförlitlig kontakt med det resistiva elementet. Pålitlig kontakt mellan borsten och ytan av det resistiva skiktet säkerställs av trycket från en glidare gjord av fjädermaterial, till exempel brons eller stål.

När knappen vrids, rör sig skjutreglaget längs ytan av det resistiva elementet, vilket resulterar i att motståndet ändras mellan mitten och extrema terminalerna. Och om spänning appliceras på de extrema terminalerna, erhålls en utspänning mellan dem och mittterminalen.

Potentiometern kan schematiskt representeras som visas i figuren nedan: de yttre terminalerna betecknas med siffrorna 1 och 3, den mellersta betecknas med siffran 2.

Beroende på det resistiva elementet är potentiometrar indelade i icke-tråd Och tråd.

1.1 icke-tråd.

I potentiometrar som inte är ledare görs det resistiva elementet i formen hästskoformad eller rektangulär plattor gjorda av isoleringsmaterial, på vars yta ett resistivt skikt appliceras, som har en viss ohmsk resistans.

Motstånd med hästskoformad resistivt element har en rund form och rotationsrörelse av skjutreglaget med en rotationsvinkel på 230 - 270°, och motstånd med rektangulär det resistiva elementet har en rektangulär form och skjutreglagets translationsrörelse. De mest populära motstånden är typerna SP, OSB, SPE och SP3. Figuren nedan visar en potentiometer från SP3-4 med ett hästskoformat resistivt element.

Den inhemska industrin producerade potentiometrar av SPO -typen, där det resistiva elementet pressas in i ett bågkant. Kroppen på ett sådant motstånd är gjord av keramik, och för att skydda mot damm, fukt och mekanisk skada, såväl som för elektriska skärmningsändamål, är hela motståndet täckt med en metallkåpa.

Potentiometrar av SPO -typen har hög slitmotstånd, är okänsliga för överbelastning och är små i storlek, men de har en nackdel - svårigheten att få olinjära funktionella egenskaper. Dessa motstånd kan fortfarande hittas i gammal inhemsk radioutrustning.

1.2. Tråd.

I tråd I potentiometrar skapas motståndet av ett högresistenstrådssår i ett skikt på en ringformad ram, längs kanten som en rörlig kontakt rör sig. För att erhålla tillförlitlig kontakt mellan borsten och lindningen rengörs, poleras eller markeras kontaktspåret till ett djup på 0,25D.

Ramens struktur och material bestäms baserat på noggrannhetsklassen och lagen om resistansförändring (lagen om motståndsändring kommer att diskuteras nedan). Ramarna är gjorda av en platta, som efter lindning av trådarna rullas till en ring, eller en färdig ring tas, på vilken lindningen läggs.

För motstånd med en noggrannhet som inte överstiger 10 - 15%, är ramarna gjorda av en platta, som, efter att ha lindrat ledningarna, rullas in i en ring. Materialet för ramen är isolerande material som getinax, textolit, glasfiber eller metall - aluminium, mässing, etc. Sådana ramar är enkla att tillverka, men ger inte exakta geometriska dimensioner.

Ramar från den färdiga ringen tillverkas med hög precision och används främst för tillverkning av potentiometrar. Materialet för dem är plast, keramik eller metall, men nackdelen med sådana ramar är svårigheten att lindas, eftersom specialutrustning krävs för att linda den.

Lindningen är gjord av ledningar gjorda av legeringar med hög elektrisk resistivitet, till exempel konstantan, nikrom eller mangan i emaljisolering. För potentiometrar används trådar gjorda av speciallegeringar baserade på ädelmetaller, som har minskad oxidation och hög slitstyrka. Trådens diameter bestäms utifrån den tillåtna strömtätheten.

2. Grundläggande parametrar för variabla motstånd.

Huvudparametrarna för motstånd är: total (nominell) motstånd, form av funktionella egenskaper, minimimotstånd, nominell kraft, rotationsbullnivå, slitmotstånd, parametrar som karakteriserar motståndets beteende under klimatpåverkan, såväl som dimensioner, kostnader osv . Men när man väljer motstånd ägnas uppmärksamhet oftast åt det nominella motståndet och mindre ofta till de funktionella egenskaperna.

2.1. Nominellt motstånd.

Nominellt motstånd motstånd indikeras på dess kropp. Enligt GOST 10318-74 är de föredragna numren 1,0 ; 2,2 ; 3,3 ; 4,7 Ohm, kiloohm eller megaohm.

У зарубежных резисторов предпочтительными числами являются 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 5.0 Ohm, kiloohm och megaohm.

Tillåtna motståndsavvikelser från det nominella värdet ställs in inom ±30 %.

Motståndets totala resistans är resistansen mellan de yttre terminalerna 1 och 3.

2.2. Form av funktionella egenskaper.

Potentiometrar av samma typ kan skilja sig åt i sina funktionella egenskaper, som bestämmer med vilken lag motståndet hos motståndet mellan de yttersta och mittersta terminalerna ändras när motståndsratten vrids. Enligt formen av de funktionella egenskaperna är potentiometrar indelade i linjär Och olinjär: för linjära ändras motståndsvärdet i proportion till strömkollektorns rörelse för olinjära, det ändras enligt en viss lag.

Det finns tre grundläggande lagar: A— Linjär, B- Logaritmisk, I— Omvänd logaritmisk (exponentiell). Så för att till exempel reglera volymen i ljudåtergivningsutrustning är det nödvändigt att motståndet mellan resistiva elements mitt- och ytterterminaler varierar beroende på обратному логарифмическому lag (B). Endast i detta fall kan vårt öra uppfatta en enhetlig ökning eller minskning av volymen.

Eller i mätinstrument, till exempel ljudfrekvensgeneratorer, där variabla motstånd används som frekvensinställningselement, krävs också att deras resistans varierar enl. logaritmisk(B) eller обратному логарифмическому lag. Och om detta tillstånd inte uppfylls, kommer generatorskalan att vara ojämn, vilket gör det svårt att exakt ställa in frekvensen.

Motstånd med linjär Karakteristik (a) används huvudsakligen i spänningsdelare som justering eller trimmare.

Beroendet av förändringen i motståndet på motståndsvinkeln för motståndshandtaget för varje lag visas i diagrammet nedan.

För att erhålla önskade funktionella egenskaper görs inte stora förändringar i utformningen av potentiometrar. Till exempel i wirewound -motstånd är ledningarna lindade med olika tonhöjder eller själva ramen är gjord av olika bredd. I potentiometrar som inte är tråd förändras tjockleken eller sammansättningen av det resistiva skiktet.

Tyvärr har justerbara motstånd relativt låg tillförlitlighet och begränsad livslängd. Ofta hör ägare av ljudutrustning som har använts under lång tid raslande och knakande ljud från högtalaren när de vänder volymkontrollen. Anledningen till detta obehagliga ögonblick är en kränkning av borstens kontakt med det ledande skiktet av det resistiva elementet eller slitage av det senare. Den glidande kontakten är den mest opålitliga och sårbara punkten för ett variabelt motstånd och är en av de främsta orsakerna till delfel.

3. Beteckning av variabla motstånd på diagram.

På kretsdiagram betecknas variabla motstånd på samma sätt som konstant, endast en pil riktad till mitten av fallet läggs till huvudsymbolen. Pilen indikerar reglering och indikerar samtidigt att detta är medelutgången.

Ibland uppstår situationer när kraven för tillförlitlighet och livslängd påförs ett variabelt motstånd. I detta fall ersätts smidig kontroll av stegkontroll och ett variabelt motstånd byggs på basis av en switch med flera positioner. Konstanta motståndsmotstånd är anslutna till brytarkontakterna, som kommer att ingå i kretsen när strömbrytaren vrids. Och för att inte belamra diagrammet med bilden av en omkopplare med en uppsättning motstånd, indikeras endast symbolen för ett variabelt motstånd med ett tecken stegreglering. Och om det finns ett behov, indikeras antalet steg dessutom.

För att styra volym och timbre, inspelningsnivå i stereo-ljud-reproducerande utrustning, för att styra frekvensen i signalgeneratorer etc. tillämpa dubbelpotentiometrar, vars motstånd ändras samtidigt vid svängning allmän axel (motor). I diagrammen är symbolerna för motstånden som ingår i dem placerade så nära varandra som möjligt, och den mekaniska anslutningen som säkerställer den samtidiga rörelsen av skjutreglagen visas antingen med två heldragna linjer eller med en prickad linje.

Motståndens tillhörighet till ett dubbelblock indikeras enligt deras positionsbeteckning i det elektriska diagrammet, där R1.1är det första motståndet för det dubbla variabla motståndet R1 i kretsen, och R1.2- andra. Om motståndssymbolerna är på stort avstånd från varandra, indikeras den mekaniska anslutningen med segment av en prickad linje.

Industrin producerar dubbla variabla motstånd, där varje motstånd kan styras separat, eftersom axeln på den ena passerar inuti den andras röraxel. För sådana motstånd finns det ingen mekanisk anslutning som säkerställer samtidig rörelse, därför visas den inte på diagrammen, och medlemskap av ett dubbelmotstånd indikeras enligt positionsbeteckningen i det elektriska diagrammet.

Bärbar hushållsljudutrustning, såsom mottagare, spelare, etc., använder ofta variabla motstånd med en inbyggd omkopplare, vars kontakter används för att mata ström till enhetens krets. För sådana motstånd kombineras omkopplingsmekanismen med det variabla motståndets axel (handtag) och, när handtaget når ytterläget, påverkar det kontakterna.

Som regel, i diagrammen, är omkopplarens kontakter placerade nära strömkällan i brytningen av matningsledningen, och anslutningen mellan omkopplaren och motståndet indikeras med en prickad linje och en punkt, som är placerad vid en av sidorna på rektangeln. Det betyder att kontakterna stängs när de rör sig från en punkt och öppnas när de rör sig mot den.

4. Trimmermotstånd.

Подстроечные резисторыär en typ av variabler och används för engångs- och exakt justering av elektronisk utrustning under installation, justering eller reparation. Som trimmare är båda variabla motstånd av den vanliga typen med en linjär funktionell egenskap, vars axel är "under en plats" och utrustad med en låsanordning och motstånd för en speciell design med ökad noggrannhet för att ställa in motståndsvärdet, är Begagnade.

För det mesta är specialdesignade avstämningsmotstånd gjorda i rektangulär form med platt eller cirkulär resistivt element. Motstånd med ett platt resistivt element ( A) ha en translationell rörelse av kontaktborsten, utförd med en mikrometrisk skruv. För motstånd med ett ringresistivt element ( b) kontaktborsten förflyttas av en snäckväxel.

För tunga belastningar används öppna cylindriska motståndskonstruktioner, till exempel pevr.

I kretsdiagram betecknas avstämningsmotstånd på samma sätt som variabler, bara istället för kontrollskylt används avstämningskontrollskylten.

5. Inkludering av variabla motstånd i en elektrisk krets.

В электрических схемах переменные резисторы могут применяться в качестве reostat(justerbart motstånd) eller som potentiometer(spänningsdelare). Om det är nödvändigt att reglera strömmen i en elektrisk krets, slås motståndet på med en reostat, om det finns spänning, slås det på med en potentiometer.

När motståndet är påslagen reostat den mellersta och ena extrema utgången används. En sådan inkludering är emellertid inte alltid att föredra, eftersom under regleringsprocessen kan den mellersta terminalen av misstag förlora kontakten med det resistiva elementet, vilket kommer att leda till en oönskad paus i den elektriska kretsen och, som en följd av att det är möjligt att misslyckas med delen eller delen eller delen den elektroniska enheten som helhet.

För att förhindra oavsiktligt brytning av kretsen är den fria terminalen för det resistiva elementet anslutet till en rörlig kontakt, så att om kontakten är trasig förblir den elektriska kretsen alltid stängd.

I praktiken används att slå på en reostat när de vill använda ett variabelt motstånd som ett extra eller strömbegränsande motstånd.

När motståndet är påslagen potentiometer Alla tre stiften används, vilket gör att den kan användas som spänningsdelare. Låt oss till exempel ta ett variabelt motstånd R1 med ett sådant nominellt motstånd att det kommer att släcka nästan all kraftkällspänning som kommer till HL1 -lampan. När motståndsknappen är vriden till det högsta läget i diagrammet, är motståndet i motståndet mellan de övre och mellersta terminalerna minimal och hela spänningen för kraftkällan tillförs lampan, och det lyser vid full värme.

När du flyttar motståndsknappen kommer motståndet mellan de övre och mellersta terminalerna att öka, och spänningen på lampan kommer gradvis att minska, vilket gör att den inte glöder vid full intensitet. Och när motståndet når sitt maximala värde kommer spänningen på lampan att sjunka till nästan noll och det kommer att gå ut. Det är enligt denna princip som volymkontroll i ljud-reproducerande utrustning inträffar.

Samma spänningsdelarkrets kan avbildas lite annorlunda, där det variabla motståndet ersätts av två konstanta motstånd R1 och R2.

Tja, det var i princip allt jag ville säga om variabla motståndsmotstånd. I den sista delen kommer vi att överväga en speciell typ av motstånd, vars motstånd förändras under påverkan av externa elektriska och icke -elektriska faktorer -.
Lycka till!

Litteratur:
V. A. Volgov - "Delar och komponenter i radioelektronisk utrustning", 1977
V. V. Frolov - “The Language of Radio Circuits”, 1988
M. A. ZGUT - “Symboler och radiokretsar”, 1964

Låt oss ta en titt på det variabla motståndet... Vad vet vi om det? Ingenting ännu, eftersom vi inte ens känner till de grundläggande parametrarna för denna radiokomponent, som är mycket vanlig inom elektronik. Så låt oss lära oss mer om parametrarna för variabler och trimningsmotstånd.

Till att börja med är det värt att notera att variabla och trimningsmotstånd är passiva komponenter i elektroniska kretsar. Это значит, что они потребляют энергию электрической цепи в процессе своей работы. К пассивным элементам цепи также относят конденсаторы , катушки индуктивности и трансформаторы .

Параметров, за исключением прецизионных изделий, которые используются в военной или космической технике, у них не слишком много:

Nominellt motstånd. Utan tvekan är detta huvudparametern. Det totala motståndet kan variera från tiotals ohm till tiotals megaohm. Varför totalt motstånd? Detta är motståndet mellan motståndets yttersta fasta terminaler - det förändras inte.

Med hjälp av justeringsreglaget kan vi ändra motståndet mellan någon av de extrema terminalerna och terminalen för den rörliga kontakten. Resistansen kommer att variera från noll till motståndets fulla resistans (eller vice versa - beroende på anslutningen). Motståndets nominella motstånd indikeras på dess kropp med hjälp av en alfanumerisk kod (M15M, 15K, etc.)

Förbrukad eller märkeffekt(motståndseffekt). I konventionell elektronisk utrustning används variabla motstånd med en effekt av: 0,04; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 watt eller mer.

Det är värt att förstå att Wirewound variabla motstånd som regel är mer kraftfulla än tunnfilmmotstånd. Ja, det är inte konstigt, eftersom en tunn ledande film tål mycket mindre ström än en tråd. Därför kan kraftegenskaperna grovt bedömas även av utseendet på "variabeln" och dess design.

Maximalt eller begränsar driftsspänningen. Allt är klart här. Detta är den maximala driftspänningen för motståndet, som inte bör överskridas. För variabla motstånd motsvarar den maximala spänningen serien: 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000, 1500, 3000, 8000 Volt. Ultimata spänningar av vissa exemplar:

SP3-38 (a - d) för en effekt av 0,125 W - 150 V (för drift i AC- och DC -kretsar);

SP3-29a- 1000 V (för drift i AC- och DC -kretsar);

SP5-2- från 100 till 300 V (beroende på modifiering och märkmotstånd).