Indikátory úrovne signálu sa používajú na vizuálne vyhodnotenie meniaceho sa parametra v medziľahlých bodoch v obvode zariadenia. Podľa ich svedectiev možno usudzovať na fungovanie jednotlivých funkčných modulov. Použitie indikátorov v zosilňovačoch audio signálu umožňuje nastaviť úroveň dostatočnú pre pohodlné počúvanie hudobných skladieb a zároveň bráni tomu, aby zosilňovač fungoval nad rámec povolených hodnôt.
Hlavné typy ukazovateľov
Indikátory sú neoddeliteľnou súčasťou zariadení na zosilnenie zvuku. Umožňujú vám vizuálne posúdiť kompozíciu v rozsahu zvukových frekvencií. Na sledovanie úrovne signálu sa používajú ukazovacie prístroje a zariadenia vyrobené vo forme LED stĺpikov, ktoré menia svoje geometrické rozmery podľa toho, ako zvukový signál stúpa alebo klesá vo zvolenom frekvenčnom rozsahu. Je možné rozlíšiť hlavné typyukazovatele:
- Scale, čo sú zariadenia rôzneho stupňa zložitosti, v ktorých sa na posúdenie sily zvukového signálu používajú ukazovacie mikroampérmetre.
- Indikátory maximálnej (LED) úrovne signálu, ktoré môžu používať jednotlivé prvky aj LED pásiky.
- Špičkové žiarivky.
Moderné systémy na reprodukciu zvukových informácií využívajú elektronické zariadenia, ktoré odrážajú množstvo potrebných parametrov. Ich schémy používajú jeden alebo druhý z hlavných typov ukazovateľov uvedených vyššie.
Jednoduché váhy
Indikátory tohto typu obsahujú elektromechanický mikroampérmeter s plným vychyľovacím prúdom ihly až do 500 μA. Zariadenie funguje, keď cez vinutie jeho cievky preteká jednosmerný prúd. Časovo premenný zvukový výstup je preto potrebné vopred skonvertovať pomocou diódového obvodu.
Zmenou hodnoty odporu rezistora, ktorý obmedzuje prúd pretekajúci mikroampérmetrom, dosiahnete plné vychýlenie ručičky pre maximálnu úroveň audio signálu. Stupnica je odstupňovaná ako percento maximálnej úrovne alebo v decibeloch (dB) jej útlmu.
Stupnica na bipolárnych tranzistoroch
Mikroampérmetre v obvodoch týchto zariadení sú zahrnuté v kolektorovom obvode koncových stupňov tranzistorových prúdových zosilňovačov, vyrobených podľa obvodu so spoločným emitorom (CE). Počet stupňov zosilnenia je určený minimálnou úrovňou, pri ktorejna ktorý má reagovať stupnica číselníka úrovne zvukového signálu. Veľkosť plného vychyľovacieho prúdu ukazovateľa je možné nastaviť prvkami deliča striedavého napätia privádzaného na vstup obvodu indikátora ukazovateľa pre následné zosilnenie.
Obvody vo svojom zložení obsahujú usmerňovače pre neustále sa meniaci signál audio zosilňovača na jednosmerný prúd pre vytvorenie pohodlnejšej vizuálnej kontroly hlasitosti počúvanej skladby. Stupnica sa vykonáva s digitalizáciou percenta aktuálnej úrovne signálu vo vzťahu k jeho maximálnej hodnote. Pre hodnotu maximálnej hodnoty je zvolená úroveň hlasitosti, ktorej koeficient nelineárneho skreslenia nepresahuje prípustnú hodnotu a je určený medzinárodnými normami kvality.
Rozsah na operačných zosilňovačoch
Operačné zosilňovače (operačné zosilňovače) s vysokou vstupnou impedanciou vnášajú do meracieho obvodu minimálne skreslenie. Merače úrovne signálu zosilňovača vám umožňujú vizuálne kontrolovať minimálne úrovne, ktoré sú neprístupné pre najjednoduchšie merače a obvody s OE.
Operačné zosilňovače sa používajú ako prevodníky napätia/prúdu alebo emitorové sledovače. Elektromechanická hlavica mikroampérmetra má stupnicu, ktorá odráža (ako v predchádzajúcich prípadoch) útlm v decibeloch úrovne meraného signálu vzhľadom na jeho maximálnu hodnotu.
Ukazovatele vrcholov
LED indikátory tohtotypy sa vykonávajú na základe napäťových komparátorov úrovne vstupného signálu. Napätie na ich výstupoch sa objaví v momente, keď vstupný signál prekročí určitú hodnotu vstupného signálu, vopred nastavenú prvkami obvodu. Zároveň je úroveň napätia, ktorá sa vyskytuje na výstupe komparátora, dostatočná na rozsvietenie LED indikačnej čiary.
Čím viac prahových zariadení obvod indikátora úrovne signálu obsahuje, tým menej trhavého pohybu lišty LED na stupnici bude viditeľný, tým prirodzenejší bude pozorovaný obraz.
Ukazovatele využívajúce logické prvky
Tieto zariadenia sa používajú v obvodoch, v ktorých sa používa LED alebo LED signalizačné zariadenie ako prvok signalizujúci, že vstupný signál dosiahol úroveň dostatočnú na spustenie logického komponentu. Bude svietiť tak dlho, kým je úroveň napätia na vstupe obvodu dostatočná pre otvorený stav logického obvodu a tým aj tok prúdu cez LED a pre jeho rozsvietenie.
Schmidt (Schmitt) spúšťacia vlastnosť sa používa v týchto obvodoch LED indikátorov úrovne signálu - na udržanie ich stabilných stavov. V prvom z nich je na výstupe výkonového prvku kladné napätie napájacieho zdroja. Iná situácia zodpovedá prípadu jeho uzavretého stavu a absencie kladného napätia na výstupe. Takže spúšť môže slúžiťindikátor úrovne signálu prítomného na vstupe obvodu.
Záťažou logického obvodu je bipolárny tranzistor n-p-n vodivosti, zapojený podľa obvodu zosilňovača so spoločným emitorom (CE). V jeho kolektorovom obvode je zahrnutá LED, ktorá signalizuje prekročenie úrovne vstupného signálu nastavenej prvkami obvodu.
Počet použitých spúšťačov určuje počet úrovní audio signálu, ktoré sa majú ovládať. 2 alebo 3 mikroobvody, ktoré majú 4 logické prvky v jednom balení, vám umožňujú vytvoriť indikátor vlastnými rukami, v ktorom prakticky neexistuje kroková závislosť zmeny hodnôt.
Ukazovatele úrovne na špecializovaných mikroobvodoch
Integrovaný obvod LM 3915 vyrába spoločnosť Texas Instruments. Rozšíril sa pri vytváraní indikátorov úrovne signálu pre zosilňovač. Ovláda 10 úrovní meniaceho sa zvukového signálu na základe vstavaných komparátorov. Zároveň spôsobí rozsvietenie výstupných prvkov LED podľa logaritmického zákona. To vám umožní nastaviť vnímanie výstupnej úrovne zosilňovača v súlade s vlastnosťou ľudského ucha.
Nízke úrovne často nie sú počuteľné. Logaritmický zákon umožňuje dosiahnuť lineárne vnímanie hlasitosti počúvanej hudobnej skladby, keď sa jej intenzita mení v širokom rozsahu. V prípade použitia dvoch čipov je možné vytvoriť indikátory úrovne signálu LM3915 pre stereo zvukové systémy.
Fluorescent
Tieto indikátory sú vybavené vysokokvalitnými zariadeniami na prehrávanie zvuku. Vyrábajú sa vo forme hotových panelov, ktoré obsahujú sadu špecializovaných obvodov riadených mikrokontrolérmi. Ich mierka odráža zmenu mnohých parametrov. Často sú to indikátory pásmových ekvalizérov, ktoré vám umožňujú korigovať amplitúdovo-frekvenčnú odozvu zvukových zosilňovačov v širokom rozsahu.
S dostatočnou úrovňou skúseností s výrobou amatérskych rádiových konštrukcií je možné takéto indikátory úrovne signálu pre domácich majstrov vytvoriť nezávisle. Uvedomte si, že obvody využívajúce štýlové žiarivky často vyžadujú viacero zdrojov napájania.
Záver
Materiál uvedený v článku pomôže čitateľovi zistiť zariadenie a účel rôznych typov indikátorov úrovne. Treba mať na pamäti, že mnohé z nich je možné vyrobiť svojpomocne z dostupných stavebníc. Zariadenia spínacieho typu sa aj dnes vo veľkej miere používajú v zariadeniach na reprodukciu zvuku vysokej kvality.
