Индикаторите за ниво на сигнала се използват за визуална оценка на променящия се параметър в междинни точки във веригата на устройството. По техните показания може да се съди за работата на отделните функционални модули. Използването на индикатори в усилвателите на аудиосигнал ви позволява да настроите нивото, достатъчно за комфортно слушане на музикални композиции, като същевременно предотвратявате работата на усилвателя извън допустимите стойности.
Основни типове индикатори
Индикаторите са неразделна част от устройствата за усилване на звука. Те ви позволяват да получите визуална оценка на композицията в диапазона от аудио честоти. За да се следи нивото на сигнала, се използват както указателни инструменти, така и устройства, направени под формата на LED колони, променящи геометричните си размери при повишаване или спад на звуковия сигнал в избрания честотен диапазон. Възможно е да се разграничат основните видовеиндикатори:
- Скала, които представляват устройства с различна степен на сложност, в които се използват показалкови микроамперметри за оценка на силата на звуковия сигнал.
- Индикатори за пиково ниво на сигнала (LED), които могат да използват както единични елементи, така и LED ленти.
- Пикова флуоресценция.
Съвременните системи за възпроизвеждане на звукова информация използват електронни устройства, които отразяват редица необходими параметри. Техните схеми използват един или друг от основните типове индикатори, изброени по-горе.
Прости везни
Индикаторите от този тип съдържат електромеханичен микроамперметър с пълен ток на отклонение на иглата до 500 μA. Устройството работи, когато постоянен ток протича през намотката на неговата бобина. Следователно, променящият се във времето аудио изход трябва да бъде предварително преобразуван с диодна верига.
Чрез промяна на стойността на съпротивлението на резистора, който ограничава тока, протичащ през микроамперметъра, можете да постигнете пълно отклонение на иглата за максимално ниво на звуковия сигнал. Скалата се градуира като процент от максималното ниво или в децибели (dB) от неговото затихване.
Скала на биполярни транзистори
Микроамперметрите във веригите на тези устройства са включени в колекторната верига на изходните стъпала на транзисторните токови усилватели, изработени по схемата с общ емитер (CE). Броят на етапите на усилване се определя от минималното ниво, при коетона което трябва да реагира скалата на индикатора за нивото на звуковия сигнал. Големината на тока на пълно отклонение на показалеца може да бъде зададена от елементите на делителя на променливотоково напрежение, подаден на входа на схемата на индикатора на стрелката за последващо усилване.
В състава си веригите съдържат изправители за постоянно променящ се сигнал на аудио усилвател към постоянен ток за създаване на по-удобен визуален контрол на силата на звука на слушаната композиция. Скалата се извършва с цифровизиране на процента на текущото ниво на сигнала спрямо максималната му стойност. За стойността на максималната стойност се избира нивото на звука, чийто коефициент на нелинейно изкривяване не надвишава допустимата стойност и се определя от международните стандарти за качество.
Скала на операционните усилватели
Операционни усилватели (операционни усилватели) с висок входен импеданс внасят минимално изкривяване в измервателната верига. Измерителите на нивото на сигнала на усилвателя ви позволяват да контролирате визуално минималните нива, които са недостъпни за най-простите измервателни уреди и вериги с OE.
Операционните усилватели се използват като преобразуватели на напрежение/ток или емитерни последователи. Електромеханичната глава на микроамперметъра има скала, която отразява (както в предишни случаи) затихването в децибели на нивото на измервания сигнал спрямо неговата максимална стойност.
Пикови индикатори
LED индикатори за товатипове се изпълняват на базата на компаратори на напрежението на нивото на входния сигнал. Напрежението на техните изходи се появява в момента, когато входният сигнал надвиши определена стойност на стойността на входния сигнал, предварително зададена от елементите на веригата. В същото време нивото на напрежение, което се получава на изхода на компаратора, е достатъчно, за да светне светодиода на индикаторната линия.
Колкото повече прагови устройства съдържа веригата на индикатора за нивото на сигнала, толкова по-малко рязко движение на LED лентата на скалата ще бъде забележимо, толкова по-естествена ще бъде наблюдаваната картина.
Индикатори, използващи логически елементи
Тези устройства се използват във вериги, в които LED или LED сигнализиращо устройство се използва като елемент, сигнализиращ, че входният сигнал е достигнал ниво, достатъчно за задействане на логически компонент. Той ще свети толкова дълго, колкото нивото на напрежението на входа на веригата е достатъчно за отворено състояние на логическата верига и съответно за потока на тока през светодиода и той да свети.
Свойството за задействане на Schmidt (Schmitt) се използва в тези вериги на LED индикатори за ниво на сигнала - за да се поддържа стабилното им състояние. В първия от тях има положително напрежение на източника на захранване на изхода на захранващия елемент. Друга ситуация съответства на случая на неговото затворено състояние и при липса на положително напрежение на изхода. Така че спусъкът може да служииндикатор за нивото на сигнала на входа на веригата.
Натоварването на логическата верига е биполярен транзистор n-p-n проводимост, свързан според веригата на усилвателя с общ емитер (CE). В колекторната му верига е включен светодиод, който сигнализира за превишението на нивото на входния сигнал, зададено от елементите на веригата.
Броят на използваните тригери определя броя на нивата на аудио сигнала, които трябва да бъдат контролирани. 2 или 3 микросхеми, имащи 4 логически елемента в един пакет, ви позволяват да създадете индикатор със собствените си ръце, в който практически няма стъпаловидна зависимост на промяната в показанията.
Индикатори за ниво на специализирани микросхеми
Интегралната схема LM 3915 е произведена от Texas Instruments. Той стана широко разпространен при създаването на индикатори за ниво на сигнала за усилвател. Той контролира 10 нива на променящ се аудио сигнал въз основа на вградени компаратори. В същото време той кара изходните LED елементи да светят по логаритмичен закон. Това ви позволява да регулирате възприемането на изходното ниво на усилвателя в съответствие със свойството на човешкото ухо.
Ниските нива често не се чуват. Логаритмичният закон позволява да се постигне линейно възприемане на силата на звука на слушаната музикална композиция, когато нейната интензивност се променя в широк диапазон. В случай на използване на два чипа, става възможно да се създадат индикатори за ниво на сигнала LM3915 за стерео звукови системи.
Флуоресцентно
Тези индикатори са оборудвани с висококачествени устройства за възпроизвеждане на аудио. Изработени са под формата на готови панели, които включват набор от специализирани схеми, управлявани от микроконтролери. Техните скали отразяват промяната в много параметри. Често те са индикатори за лентови еквалайзери, които ви позволяват да коригирате амплитудно-честотната характеристика на звуковите усилватели в широк диапазон.
С достатъчно ниво на опит в производството на радиолюбителски конструкции, такива индикатори за ниво на сигнала, направени сами, могат да бъдат създадени независимо. Имайте предвид, че схемите, използващи стилни флуоресцентни лампи, често изискват множество захранвания.
Заключение
Материалът, представен в статията, ще помогне на читателя да разбере устройството и предназначението на различните видове индикатори за ниво. Трябва да се има предвид, че много от тях могат да бъдат направени самостоятелно от наличните строителни комплекти. Устройствата с превключвател все още се използват широко във висококачествените устройства за възпроизвеждане на звук днес.
