Indikátory úrovně signálu se používají k vizuálnímu posouzení měnícího se parametru v mezilehlých bodech v obvodu zařízení. Podle jejich svědectví lze usuzovat na fungování jednotlivých funkčních modulů. Použití indikátorů v zesilovačích audio signálu umožňuje nastavit úroveň dostatečnou pro pohodlný poslech hudebních skladeb a zároveň zabránit tomu, aby zesilovač fungoval nad přípustné hodnoty.
Hlavní typy ukazatelů
Indikátory jsou nedílnou součástí zařízení pro zesílení zvuku. Umožňují získat vizuální posouzení kompozice v rozsahu zvukových frekvencí. Ke sledování úrovně signálu se používají jak ukazovací přístroje, tak zařízení ve formě LED sloupců, měnících své geometrické rozměry podle toho, jak zvukový signál stoupá nebo klesá ve zvoleném frekvenčním rozsahu. Je možné rozlišit hlavní typyindikátory:
- Scale, což jsou zařízení různého stupně složitosti, ve kterých se k posouzení síly zvukového signálu používají ukazatelové mikroampérmetry.
- Ukazatele úrovně špičkového (LED) signálu, které mohou používat jednotlivé prvky i LED pásky.
- Špičková zářivka.
Moderní systémy pro reprodukci zvukových informací využívají elektronická zařízení, která odrážejí řadu nezbytných parametrů. Jejich schémata používají jeden nebo druhý z hlavních typů ukazatelů uvedených výše.
Jednoduché váhy
Indikátory tohoto typu obsahují elektromechanický mikroampérmetr s plným vychylovacím proudem jehly až 500 μA. Zařízení funguje, když vinutím jeho cívky protéká stejnosměrný proud. Proto je třeba časově proměnný zvukový výstup předem konvertovat pomocí diodového obvodu.
Změnou hodnoty odporu rezistoru, který omezuje proud protékající mikroampérmetrem, dosáhnete plného vychýlení ručičky pro maximální úroveň audio signálu. Stupnice je odstupňována jako procento maximální úrovně nebo v decibelech (dB) jejího útlumu.
Měřítko na bipolárních tranzistorech
Mikroampérmetry v obvodech těchto zařízení jsou součástí kolektorového obvodu koncových stupňů tranzistorových proudových zesilovačů, vyrobených podle obvodu společného emitoru (CE). Počet stupňů zesílení je určen minimální úrovní, na kteréna kterou má odpovídat stupnice číselníku úrovně zvukového signálu. Velikost plného vychylovacího proudu ručičky lze nastavit pomocí prvků děliče střídavého napětí přiváděného na vstup obvodu indikátoru ručičky pro následné zesílení.
Obvody ve svém složení obsahují usměrňovače pro neustále se měnící signál audio zesilovače na stejnosměrný proud pro vytvoření pohodlnější vizuální kontroly hlasitosti poslouchané skladby. Stupnice se provádí s digitalizací procenta aktuální úrovně signálu ve vztahu k jeho maximální hodnotě. Pro hodnotu maximální hodnoty je zvolena hlasitost, jejíž koeficient nelineárního zkreslení nepřesahuje přípustnou hodnotu a je stanoven mezinárodními standardy kvality.
Měřítko na operačních zesilovačích
Operační zesilovače (operační zesilovače) s vysokou vstupní impedancí vnášejí do měřicího obvodu minimální zkreslení. Měřiče úrovně signálu zesilovače vám umožňují vizuálně kontrolovat minimální úrovně, které jsou nepřístupné pro nejjednodušší měřiče a obvody s OE.
Operační zesilovače se používají jako měniče napětí/proudu nebo emitorové sledovače. Elektromechanická hlavice mikroampérmetru má stupnici, která odráží (jako v předchozích případech) útlum v decibelech úrovně měřeného signálu vzhledem k jeho maximální hodnotě.
Ukazatele vrcholu
LED indikátory tohototypů se provádějí na základě napěťových komparátorů úrovně vstupního signálu. Napětí na jejich výstupech se objeví v okamžiku, kdy vstupní signál překročí určitou hodnotu vstupního signálu, předem nastavenou prvky obvodu. Současně je úroveň napětí, která se vyskytuje na výstupu komparátoru, dostatečná k rozsvícení LED indikační linky.
Čím více prahových zařízení obvod indikátoru úrovně signálu obsahuje, tím méně bude patrný skokový pohyb pruhu LED na stupnici, tím přirozenější bude pozorovaný obraz.
Ukazatele využívající logické prvky
Tato zařízení se používají v obvodech, ve kterých je použita LED nebo LED signalizační zařízení jako prvek signalizující, že vstupní signál dosáhl úrovně dostatečné pro spuštění logické složky. Bude svítit tak dlouho, dokud je úroveň napětí na vstupu obvodu dostatečná pro rozepnutý stav logického obvodu, a tedy pro průtok proudu LED a pro jeho rozsvícení.
Schmidt (Schmitt) spouštěcí vlastnost se používá v těchto obvodech LED indikátorů úrovně signálu - pro udržení jejich stabilních stavů. V prvním z nich je na výstupu výkonového prvku kladné napětí napájecího zdroje. Jiná situace odpovídá případu jeho zavřeného stavu a nepřítomnosti kladného napětí na výstupu. Takže spoušť může sloužitindikátor úrovně signálu přítomného na vstupu obvodu.
Zátěž logického obvodu je bipolární tranzistor n-p-n vodivosti, zapojený podle obvodu zesilovače se společným emitorem (CE). V jeho kolektorovém obvodu je zahrnuta LED, která signalizuje překročení úrovně vstupního signálu nastavené prvky obvodu.
Počet použitých triggerů určuje počet úrovní audio signálu, které mají být ovládány. 2 nebo 3 mikroobvody, které mají 4 logické prvky v jednom balení, vám umožní vytvořit indikátor vlastníma rukama, ve kterém prakticky neexistuje žádná kroková závislost změny naměřených hodnot.
Ukazatele úrovně na specializovaných mikroobvodech
Integrovaný obvod LM 3915 vyrábí společnost Texas Instruments. Rozšířil se při vytváření indikátorů úrovně signálu pro zesilovač. Ovládá 10 úrovní měnícího se zvukového signálu na základě vestavěných komparátorů. Zároveň způsobí, že se výstupní prvky LED rozsvítí podle logaritmického zákona. To vám umožní upravit vnímání výstupní úrovně zesilovače v souladu s vlastnostmi lidského ucha.
Nízké úrovně často nejsou slyšitelné. Logaritmický zákon umožňuje dosáhnout lineárního vnímání hlasitosti poslouchané hudební skladby při změně její intenzity v širokém rozsahu. V případě použití dvou čipů je možné vytvořit indikátory úrovně signálu LM3915 pro stereo zvukové systémy.
Fluorescent
Tyto indikátory jsou vybaveny vysoce kvalitními zařízeními pro přehrávání zvuku. Jsou vyrobeny ve formě hotových panelů, které zahrnují sadu specializovaných obvodů řízených mikrokontroléry. Jejich měřítka odrážejí změnu mnoha parametrů. Často jsou to indikátory pásmových ekvalizérů, které umožňují korigovat amplitudově-frekvenční odezvu zvukových zesilovačů v širokém rozsahu.
S dostatečnou úrovní zkušeností s výrobou radioamatérských struktur lze takové indikátory úrovně signálu pro kutily vytvořit samostatně. Uvědomte si, že obvody využívající stylová zářivková světla často vyžadují více zdrojů napájení.
Závěr
Materiál uvedený v článku pomůže čtenáři zjistit zařízení a účel různých typů indikátorů úrovně. Je třeba mít na paměti, že mnohé z nich lze vyrobit svépomocí z dostupných stavebnic. Zařízení přepínačového typu jsou dnes stále široce používána v zařízeních pro vysoce kvalitní reprodukci zvuku.
