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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Controlador de nivel electrónico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio Este control de nivel de señal relativamente simple se realiza utilizando elementos discretos. Se puede recomendar a los radioaficionados que quieran introducir reguladores electrónicos en sus equipos, pero no puedan adquirir los microcircuitos adecuados. Este regulador, sujeto a la selección de elementos, permite obtener los parámetros necesarios para su uso en equipos de reproducción de sonido de alta calidad. El control de nivel electrónico propuesto, a diferencia del control de volumen, que también puede tener compensación de tono, se realiza según un circuito en cascada diferencial dual, en el que se suministra una señal de audio al circuito emisor y se varía el coeficiente de transmisión. una amplia gama controlando el circuito base del transistor. En los microcircuitos reguladores electrónicos con transistores de la misma estructura (por ejemplo, K525PS1), los colectores de las etapas diferenciales se cargan en resistencias conectadas al bus de potencia +Upit (Fig. 1). La resistencia de las resistencias R3 y R4 es mucho menor que la resistencia dinámica de los transistores VT1 - VT4, por lo que el ruido y la ondulación del bus de alimentación llegan a la salida sin atenuación. Como resultado, se requieren fuentes de alimentación de baja ondulación.
Además, esta estructura no permite obtener directamente la oscilación máxima de la señal de salida de ±12 V con una tensión de alimentación de ±15 V, y el factor de distorsión no lineal es significativo. Estos factores dificultan el uso de dichos dispositivos para controles de volumen en equipos de alta calidad. Si la cascada se realiza según un circuito simétrico (Fig. 2), el ruido en el circuito de alimentación se puede reducir significativamente. Además, aquí la señal siempre permanece simétrica, es decir Incluso los armónicos son más bajos que en la versión original. Pero el nivel máximo de salida del regulador en una conexión de transistores de este tipo es aún más limitado: es de sólo unos 300 mV. Para aumentarlo, es posible, por supuesto, "diluir" el voltaje en las bases de los transistores hasta un valor de ±( |Upit| -1 V), pero esto requerirá una notable complicación del dispositivo.
El problema se puede resolver de manera más simple conectando la salida del regulador a la entrada inversa de un amplificador operacional cubierto por retroalimentación en una conexión inversora (que actúa como un convertidor de corriente-voltaje). Su voltaje de salida depende de la relación entre la resistencia del circuito de retroalimentación y la resistencia de la fuente de señal (para un amplificador operacional). La amplitud máxima de la señal será estándar para un tipo específico de amplificador operacional y será de al menos 9 V, prácticamente sin aumento en el nivel armónico. En esta versión del regulador, la banda de frecuencia operativa se reducirá a la que este amplificador operacional es capaz de proporcionar, pero para su uso en dispositivos de ingeniería de audio existen amplificadores operacionales bastante modernos con excelentes parámetros. El circuito completo del regulador electrónico (Fig. 3) es algo más complejo que el funcional. Este regulador se utiliza para controlar el nivel de volumen como parte de un amplificador complejo de audio. Los transistores VT1 - VT4 representan el regulador electrónico real. La señal de audio de entrada a través de las resistencias R4 y R5, que convierten el voltaje de entrada en corriente, se suministra a los puntos de conexión de los emisores VT1, VT2 y VT3, VT4, respectivamente. Las bases de los transistores VT2 y VT3 están conectadas al cable común a través de la resistencia R1, y se aplica un voltaje de control en el rango de -1...+4 mV a VT50 y VT50, lo que conduce a la redistribución de la corriente del colectores VT1 - VT4 ya sea al cable común o al amplificador operacional DA1 de entrada inversa. Este último lo amplifica en la relación R10/[(R4 · R5)/(R4 + R5)] para una máxima transmisión de señal.
Para el circuito anterior, el coeficiente de ganancia máximo es Kmax = 4,4. Al cambiar las resistencias R4, R5 y R10, se puede lograr casi cualquier valor permitido para el amplificador operacional utilizado. Con este diseño, todos los transistores del regulador funcionan a un voltaje prácticamente constante en los colectores y, por lo tanto, no se produce distorsión armónica. La principal fuente de distorsión sigue siendo el amplificador operacional, que determina la calidad del regulador en su conjunto. El amplificador operacional aplicado se puede reemplazar por otro con una baja distorsión armónica en las frecuencias de audio y ajustarse a la ganancia unitaria. En un regulador electrónico, es aconsejable complementar algunos amplificadores operacionales con dos transistores adicionales VT5, VT6 para reducir las distorsiones de conmutación de la etapa de salida (transferir al modo de funcionamiento en clase A cuando la corriente de salida disminuye). Pero esto no es del todo necesario. También está permitido utilizar otros transistores en el regulador: por ejemplo, pares complementarios de las series KT3107 y KT3102, KT315 y KT361 con cualquier índice de letras, siempre que su coeficiente de transferencia de corriente base sea superior a 100 en el rango de corrientes de control. Si cae notablemente a medida que disminuye la corriente del colector, esto crea una distorsión adicional. El transistor de efecto de campo puede ser de la serie KP307. Todas las resistencias MLT son de 0,125, los condensadores electrolíticos son K50-6 o similares, el condensador de entrada es con una película dieléctrica (por ejemplo, la serie K73). En este regulador, el voltaje en los transistores es casi constante, pero las corrientes cambian significativamente y, para reducir estos cambios, la corriente de polarización de las etapas diferenciales se selecciona varias veces mayor que la de entrada. También se debe prestar atención a la necesidad de instalar resistencias adicionales R1 y R3; sin ellos, el amplificador se excita. Es posible que un R1 sea suficiente, también está permitido reducir su resistencia, pero no por debajo de 200 ohmios. La fuente de alimentación se puede utilizar con un voltaje no estabilizado, pero con una supresión de ondulación bastante buena (hasta aproximadamente 0,01...0,1%). La configuración del regulador es la siguiente. Primero, con el coeficiente de transferencia máximo (Uypr = +50 mV), se establece una polarización cero en la salida del amplificador operacional seleccionando la resistencia R6 (o R7). En la copia original del regulador, dicha selección no era necesaria (es aceptable una desviación de las resistencias de hasta un 5 - 10%). Este parámetro está algo más influenciado por la diferencia de voltaje UBE para los transistores reguladores (a la misma corriente). Después de verificar y, si es necesario, establecer cero en la salida del amplificador operacional en la ganancia máxima, se verifica el componente de CC cuando la ganancia se reduce en 6 dB (Uyпp = 0), cuando la desviación alcanza su máximo. En la versión del autor, en cada uno de los canales del regulador la desviación de cero alcanzó 1...3 V. Esto se puede corregir seleccionando uno de los transistores del regulador (cualquiera) o introduciendo un circuito de polarización en el espacio entre los bases de un par de transistores (también cualquiera). Sin embargo, como el autor, puede dejar esto sin balanceo o selección adicional, ya que incluso en el peor de los casos, para una señal no distorsionada, la oscilación de la señal se mantiene hasta un voltaje de ±5 V. El regulador se diferencia de sus homólogos analógicos por su menor coeficiente armónico (menos del 0,2%), y de los digitales por su capacidad para procesar señales de entrada con una tensión muy superior a la tensión de alimentación y la ausencia de modulación del control. señal. Además, el ajuste de nivel es suave (si el voltaje de control cambia sin saltos). Si la tensión de control se crea digitalmente, aparecerá discreción, pero sin modulación. Autor: L.Levitsky, Mytishchi, región de Moscú.
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