Электронный регулятор громкости с распределенной частотной коррекцией.

В современных звуковоспроизводящих устройствах все более широко используются электронные регуляторы громкости. На страницах журнала [1, 2, 3] уже рассказывалось о ряде удачных конструкций таких регуляторов. Однако и они не лишены недостатков. Так, например, регулятор [1] довольно сложен в эксплуатации. В дешифрующей части его узла управления применены неоднотипные микросхемы, что затрудняет повторение конструкции. Коммутатор этого регулятора имеет всего две цепи тонкомпенсации, что явно недостаточно для удовлетворения требований, предъявляемых к современному регулятору громкости [3]. Устройство, описанное в [2], имеет упрощенный узел коммутации, но недостаточный диапазон регулирования, что ограничивает возможности его применения. Обеспечиваемая им точность тонкомпенсации уступает аналогичному параметру регулятора [3]. Ступенчатый регулятор [3] имеет высокие технические характеристики, но требует применения дефицитных многопозиционных механических переключателей, которые, как известно, имеют ограниченный срок службы. В настоящей статье вниманию читателей предлагается электронный регулятор громкости с распределенной частотной коррекцией, при конструировании которого сделана попытка объединить в одном устройстве преимущества многоступенчатых переключателей и электронного узла управления с широким диапазоном регулирования (0 ...62 дБ) и относительно малым шагом изменения громкости (2 дБ). Функциональная характеристика регулятора — обратно-логарифмическая. Регулятор построен на базе коммутируемого делителя напряжения с несколькими цепями тонкомпенсации аналогично регулятору [3]. Громкость можно регулировать раздельно в каждом стереофоническом канале нажатием кнопок « + » (больше) или «—» (меньше). Одновременное регулирование громкости в каналах достигается нажатием сразу двух кнопок — правой и левой. Пошаговое изменение громкости осуществляется кратковременным нажатием соответствующих кнопок. Время нарастания максимальной громкости или ее сброса не превышает 30 с. Принципиальная схема регулятора приведена на рис. 1 и 2. Стереофонический его вариант состоит из четырех блоков установки (А1—А4), двух блоков управления (А5, А6) и двух устройств коммутации (А7, А8). Блоки А6 и А8, аналогичные по своему построению соответственно блокам А5 и А7, на схеме не показаны.

В узел установки и управления (рис. 1) входят четыре нефиксируемые в нажатом положении кнопки SB1—SB4, такое же число RS-триггеров на элементах микросхем DD1, DD2, предназначенных для устранения дребезга контактов кнопок, генератор тактовых импульсов на транзисторе VT1 и элементах DD3,1, DD3.2, DD4.1, DD4.2, DD5.1, устройство совпадения на элементах DD5.2 и DD5.3, счетчик на микросхемах DD6—DD8 с элементами первоначальной его установки DD4.3 и DD4.4, блок ограничения счета и разрешения работы коммутатора на микросхеме DD9, преобразователи двоичного кода в десятичный на микросхемах DD10 и DD11 и индикаторы состояния счетчика HL1 и HL2.

Узел коммутации (рис. 2) состоит из резистивного делителя напряжения R2—R6, R8— R12, R14—R18, R20—R24, R26— R30, R32—R38, цепей тонкомпенсации C1R1C2, C3R7C4, C5R13C6, C7R19C8, C9R25C10, C11R31C12, С13 и электронного коммутатора на микросхемах DA1—DA4. Работает регулятор следующим образом. При включении питания на счетчик (выв. 14 DD6) поступает импульс сброса с выхода элемента DD4.3 и на выводах 2, 3, 6, 7 микросхемы DD6 и выводе 5 элемента DD8.1 микросхемы DD8 устанавливается уровень логического нуля. Это состояние счетчика дешифруется преобразователями кода на запрограммированных по таблице микросхемах DD10, DD11 и на светодиодных индикаторах HL1 и HL2 в обоих разрядах высвечиваются нули. Микросхема DD9, работающая, как и микросхемы DD10, DD11, в режиме преобразования кода счетчика, выполняет две функции: управляет устройством совпадения и поочередно переключает микросхемы DAI—DA4. В запрограммированной микросхеме DD9 при первоначальной установке счетчика на выводе 1 появляется уровень логического нуля, который поступает на вход устройства совпадения (вывод 5 элементов DD5.3) и, таким образом, запрещает прохождение тактовых импульсов на вычитающий вход счетчика (вывод 4 микросхемы DD6). И наоборот, наличие на выводе 2 микросхемы DD9 уровня логической единицы разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора на суммирующий вход счетчика (вывод 5 микросхемы DD6), т. е. работа счетчика после первоначальной установки возможна только в режиме суммирования. В результате устраняется возможность броска уровня громкости при ошибочном нажатии кнопки «—» (при выходном коде счетчика 000000). В первоначальных условиях и при первых семи импульсах на выводах 3—5 микросхемы DD9 сохраняются уровни логического нуля (см. таблицу программирования), а на выводе 6 уровень логической единицы. Соответствующие этим уровням сигналы по линиям 4—6 подаются на коммутаторы DA1—DA4 блока А7 (рис. 2), разрешая работу только одного из них, а именно DA4. Коммутатор DA4 считывает код счетчика, поступивший по линиям 1—3, и при коде 000 (00000) производит внутреннюю коммутацию выхода (вывод 10 DA4) с входным выводом 1, устанавливая тем самым нулевой уровень громкости. При нажатии на кнопку SB1 «Лев.-f-» запускается тактовый генератор. После прохождения его первого импульса на выводе 1 микросхемы DD9 уровень логического нуля заменяется уровнем логической единицы, что делает возможным работу счетчика и в режиме вычитания.-при удерживании кнопки SB1 в нажатом положении происходит автоматическое ступенчатое увеличение громкости с частотой поступления тактовых импульсов. Прекращение счета при суммировании наступает после прохождения 31 импульса, когда на выводе 2 микросхемы DD9 появляется уровень логического нуля, закрывающий устройство совпадения на элементе DD5.2. Таким образом, исключается возможность резкого сброса уровня громкости после 32-го импульса.

Примечание. Выводы 7 и 9 микросхемы DD9 и вывод 9 микросхем DD10 и DD11 не используются.

Перераспределение разрешающих уровней происходит после поступления 8, 16 и 24-го тактовых импульсов генератора. В результате уровень логической 1 появляется на выводе 5, затем на выводе 4 и в последнюю очередь на выводе 3 микросхемы DD9. Таким образом обеспечивается последовательное переключение коммутаторов DA1—DA4 друг за другом. Двоичный код счетчика преобразуется микросхемами DD10 и DD11 в код управления светодиодными индикаторами HL1 и HL2, и при каждом такте на табло высвечиваются четные цифры из ряда 0, 2, 4...62, отображающие уровень громкости в децибелах. Установив требуемую громкость, ее фиксируют на этом уровне, отпустив нажатую кнопку.

В регуляторе применены резисторы МЛТ, конденсаторы КМ-6 и К50-6. Функции кнопок SB1—SB4 выполняют кнопочные переключатели П2К без фиксации в нажатом положении. Вместо индикатора АЛС334Г можно использовать любые семисегментные светодиодные индикаторы с общим анодом. При этом необходимо подобрать резисторы R13—R26 так, чтобы ток через каждый сегмент не превышал 15 мА. Детали регулятора размещают в корпусе, а на передней панели располагают кнопки SB1—SB4 и индикаторы обоих каналов. Один из возможных вариантов размещения органов управления и индикации регулятора показан на рис. 3, где изображен фрагмент лицевой панели. Экранированный узел коммутации может быть размещен в любом удобном для компоновки месте корпуса звуковоспроизводящего устройства. Чертежи печатных плат не приводятся, так как автор использовал для макетирования навесной монтаж. Правильно собранный регулятор налаживания не требует.

Н. ПРОКОПЕНКО, г. Армавир

ЛИТЕРАТУРА:

1. Паляница Д. Регулятор громкости с электронным управлением.— Радио, 1986, № 6, с. 52—55.

2. Соломин Е. Электронный регулятор громкости.— Радио, 1987, № 5, с. 52—53.

3. Зуев П. Регулятор громкости с распределенной частотной коррекцией.— Радио, 1986, № 8, с. 49—51.

РАДИО № 2, 1990 г.