Indicatori de putere a semnalului: descriere, funcție și fotografii

Indicatorii de intensitate a semnalului sunt utilizați pentru a evalua vizual parametrul în schimbare în punctele intermediare din circuitul dispozitivului. Afișajele acestora oferă o indicație a funcțiilor unităților funcționale individuale. Utilizarea indicatoarelor în amplificatoarele audio vă permite să setați un nivel suficient pentru a asculta muzică în mod confortabil, împiedicând în același timp ca amplificatorul să funcționeze în afara toleranței sale.

Principalele tipuri de indicatori

Indicatorii sunt parte integrantă a dispozitivelor de amplificare a sunetului. Acestea oferă o indicație vizuală a compoziției în gama audio frecvențe. Pentru a monitoriza nivelul semnalului sunt utilizate ca dispozitive de indicare și dispozitive sub formă de bare cu LED-uri care își schimbă dimensiunile geometrice odată cu creșterea sau scăderea semnalului sonor într-o gamă de frecvențe selectată. Putem distinge principalele tipuri de indicatori:

1. Barometre, care sunt dispozitive de diferite grade de sofisticare care utilizează indicatoare cu microampermetru pentru a estima intensitatea semnalului sonor.
2. Indicatori de nivel de vârf (LED), care pot folosi fie elemente simple, fie benzi de LED-uri.
3. Vârf fluorescent.

Sistemele moderne de reproducere a sunetului utilizează dispozitive electronice care reflectă o serie de parametri necesari. Circuitele lor utilizează o anumită formă de tipuri de bază a indicatorilor enumerați mai sus.

Cea mai simplă scară

Indicatori de acest tip conțin un microampermetru electro-mecanic cu o deviație totală a curentului de până la 500 µA. Instrumentul funcționează Instrumentul funcționează prin trecerea unui curent continuu prin bobinajul său. Un semnal de ieșire care variază în timp trebuie, prin urmare, să fie convertit în prealabil cu ajutorul unui circuit de diode.

Prin variația valorii rezistenței care limitează curentul care trece prin microampermetru, se poate obține o deviere completă a indicatorului pentru a maximiza nivelul semnalului audibil. Scala este gradată în procente de nivel maxim sau în decibeli (dB) atenuarea sa.

Scară pe tranzistori bipolari

Microampermetrele din aceste circuite sunt incluse în circuitul colector al etajelor de ieșire ale amplificatoarelor de curent cu tranzistori, care sunt realizate în schema emițătorului comun (CE). Numărul etapelor de amplificare este determinat de nivelul minim la care trebuie să reacționeze scala indicatorului de nivel analogic. Cantitatea de curent de scară completă poate fi determinată de cantitatea de divizor de tensiune de curent alternativ aplicată la intrarea indicatorului pentru amplificarea ulterioară.

Circuitele conțin redresoare pentru semnalul continuu variabil al amplificatorului audio într-un curent continuu pentru a crea un control vizual mai confortabil al volumului melodiei ascultate. Scara este digitizată ca un procent din nivelul efectiv al semnalului în raport cu valoarea sa maximă. Valoarea maximă este aleasă pentru a fi la un nivel de volum la care coeficientul de distorsiune neliniară nu este mai mare decât cel admisibil, așa cum este definit de standardele internaționale de calitate.

Balanțe pe amplificatoare operaționale

Amplificatoarele operaționale (Op-Amps), cu impedanța lor de intrare ridicată, aduc o distorsiune minimă în schema de măsurare. Indicatorii de nivel de săgeată pentru un amplificator permit inspecția vizuală a nivelurilor minime care nu sunt disponibile cu contoare simple și circuite de amplificator operațional.

Amplificatoarele operaționale sunt utilizate ca convertoare de tensiune/curent sau repetori de emițător. Capul electromecanic al microampermetrului are o scală (ca și în cazurile anterioare) pentru a indica atenuarea în decibeli a nivelului semnalului măsurat în raport cu valoarea sa maximă.

Indicatori de vârf

Indicatorii LED de acest tip se bazează pe comparatoare de tensiune la nivelul semnalului de intrare. Tensiunile sunt aplicate la ieșirile lor atunci când semnalul de intrare depășește o anumită valoare prestabilită a semnalului de intrare. Nivelul de tensiune care apare la ieșirea comparatorului este suficient pentru a aprinde LED-ul benzii indicatoare.

Cu cât este mai mare numărul de dispozitive de prag conținute în circuitul indicatorului de intensitate a semnalului, cu atât mai puțin vizibilă va fi mișcarea sacadată a barei LED de pe scală, cu atât mai naturală va fi imaginea observată.

Indicatori care utilizează elemente logice

Aceste dispozitive sunt utilizate în circuite în care un LED sau un indicator LED este utilizat ca element care semnalizează faptul că semnalul de intrare atinge un nivel suficient pentru a activa o componentă logică. Acesta va fi aprins atâta timp cât nivelul de tensiune la intrarea circuitului este suficient pentru a deschide circuitul logic și, în consecință, fluxul de curent prin LED și pentru a-l face să lumineze.

Aceste circuite de LED-uri indicatoare de nivel folosesc proprietatea de declanșare Schmitt de a menține starea lor stabilă. În primul dintre acestea, există o tensiune de alimentare pozitivă la ieșirea elementului de putere. Cealaltă situație corespunde cazului în care starea sa este închisă și în absența tensiune de ieșire pozitivă. Astfel, declanșatorul este capabil să indice nivelul unui semnal prezent la intrarea circuitului.

Circuitul logic este încărcat cu un tranzistor bipolar n-p-n, care este conectat într-un circuit amplificator cu emitor comun (CE). În circuitul său colector este inclusă dioda emițătoare de lumină, care semnalizează atunci când este depășit nivelul semnalului de intrare stabilit de elementele circuitului.

Numărul de declanșatoare utilizate determină numărul de niveluri sonore monitorizate. 2 sau 3 microcircuite, având într-un caz 4 elemente logice fiecare, permit crearea unui indicator de către noi înșine, în care practic nu se observă dependența treptată a variației indicațiilor.

Indicatori de nivel pe cipuri specializate

Circuitul integrat LM 3915 este fabricat de Texas Instruments. A devenit larg răspândit în crearea de indicatori de nivel de semnal pentru amplificatoare. Monitorizează 10 niveluri ale unui semnal audio variabil pe baza unor comparatoare încorporate. În acest fel, aceasta face ca elementele de ieșire LED să se aprindă într-un model logaritmic. Aceasta reglează nivelul de ieșire perceput al amplificatorului pentru a se adapta la proprietățile urechii umane.

Nivelurile scăzute sunt adesea inaudibile. Legea logaritmică face posibilă obținerea unei percepții liniare a volumului muzicii ascultate atunci când intensitatea acesteia se modifică pe o gamă largă de valori. Utilizarea a două cipuri face posibilă crearea de indicatori de nivel LM3915 pentru sistemele audio stereo.

Luminescent

Astfel de indicatoare sunt echipate cu dispozitive de reproducere a sunetului de înaltă calitate. Acestea sunt realizate sub forma unor panouri gata făcute, care includ un set de circuite specializate controlate de microcontrolere. Scalele lor prezintă schimbări în mai mulți parametri. Acestea sunt adesea indicatori ai egalizatoarelor de trecere a benzii care vă permit să corectați răspunsul amplitudine-frecvență al amplificatoarelor de sunet într-o gamă largă.

Cu un nivel suficient de experiență în construcția radioamatorilor, astfel de indicatori de nivel de semnal pot fi auto-făcuți. Cu toate acestea, circuitele care utilizează tuburi fluorescente elegante necesită adesea mai mult de o sursă de alimentare.

Concluzie

Materialul prezentat în acest articol va ajuta cititorul să învețe construcția și scopul diferitelor tipuri de indicatori de nivel. Rețineți că multe dintre ele pot fi realizate in-house din kiturile de construcție disponibile. Dispozitivele de tip pointer sunt încă utilizate în mod obișnuit în prezent în reproducerea audio high-end.