Ця стаття продовжує ряд публікацій, присвячених радіоаматорській конструкторам MasterKit. У ній описано модуль стереофонічного індикатора рівнів сигналів для комплекту «Підсилювач низької частоти» («РГ» № 6,2000, № 1 і № 2,2001). Пропонований індикатор дозволить «пожвавити» зовнішній вигляд радіоаматорського підсилювача потужності і зробить його використання більш комфортним та привабливим. Стереоіндікатор складається з трьох незалежних блоків-двох універсальних світлодіодних лінійних індикаторів і двоканального логарифмічного випрямляча. Така побудова дозволило отримати дуже гнучке пристрій як по функціональних можливостях, так і за зовнішнім дизайном. Далі дано опис окремих вузлів, що входять до складу індикатора, а також показаний варіант конструктивного виконання стереоіндікатора.

Світлодіодний лінійний індикатор

Світлодіодний лінійний індикатор.

Принципова схема. Світлодіодний лінійний індикатор являє собою універсальний лінійний індикатор постійної напруги. Сигнал індиціюється світлодіодним шкалою з 12 світлодіодів. Розроблено два варіанти: зі світлодіодами, загоряються послідовно у вигляді безперервного стовпчика («світиться стовп» NM5201) і з одним загориться світлодіодом, переміщається по лінійці («бігає точка» NM5301). Принципова схема індикатора «світиться стовп» (NM 5201) показана на мал.1. Такі індикатори, виконані на компактній платі, можуть використовуватися не тільки в підсилювачі потужності, а й в пристроях автомобільної електроніки, контрольно-вимірювальної та побутову техніку. В якості основи індикатора застосована мікросхема UAA180 (вітчизняний аналог КР1003ПП1). Вибір був обумовлений тим, що на основі цієї мікросхеми можна створювати індикатори як типу «світиться стовп», так і «бігає точка», при цьому забезпечується їх висока економічність. До того ж наявність вітчизняного аналога істотно знижує вартість пристрою, що важливо в наших умовах. Нижня межа вхідної напруги визначається рівнем на виведення 16 мікросхеми (в даному випадку вона дорівнює 0). Верхня межа вхідної напруги задається потенціометром R2 і може змінюватися в межах +1 … +5 В. Висновок 2 призначений для регулювання яскравості світіння світлодіодів. При підключенні цього висновку до загального проводу всі світлодіоди гаснуть, а при підключенні до джерела живлення через обмежувальний резистор 100 кОм яскравість світіння збільшується приблизно в два рази, що дозволяє використовувати цей режим у якості додаткової індикації, наприклад перевантаження.

Технічні характеристики індикатора.

Напруга харчування ……………………………………….. 9 -18 У

Струм споживання, не більше ………………………………… 30 мА

Номінальний діапазон вхідних напруг ….. 0 – 4 В

Струм через світлодіоди (висновок 5 вільний) ………….. 5 – 6 мА

Розмір друкованої плати ……………………………………. 75х25 мм


Принципова схема

Конструкція. Зовнішній вигляд зібраного модуля показаний на рис.2, а друкована плата і розташування елементів на рис.3 і рис.4. Монтаж виконаний на платі з фольгованого склотекстоліти. Під регулювальним резистором є додаткове отвір, що дозволяє проводити його підстроювання з будь-якою сторони плати. Конструкція плати передбачає можливість складання вкороченого варіанту індикатора на 8 світлодіодів: достатньо обрізати плату за пунктирною лінії, а для кріплення використовувати додаткове кріпильний отвір. Можна використовувати світлодіоди будь-яких бажаних кольорів, залежно від функціонального і стильового задуму. У конструкції передбачено, щоб світлодіоди при монтажі лягали на пряму зовнішню крайку плати, цим забезпечується їх

Конструкція

рівна установка без застосування додаткових кріпильних і вирівнюючих елементів. При необхідності можна додатково закріпити їх на платі яких-небудь клеєм. На платі індикатора немає високих компонентів, що дозволяє монтувати індикатори один над одним з мінімальним зазором, наприклад для створення панелей індикації аналізаторів спектра.

Логарифмічний випрямляч.

Принципова схема. Логарифмічний випрямляч виконаний (рис.5) на основі мікросхеми КР157ДА1, яка представляє собою двоканальний двухполуперіодний випрямляч. Мікросхема перетворює змінну напругу, що надходить на її вхідна контакт 2 (6), в постійний струм джерела струму, що випливає з контакту 13 (9), з величиною, пропорційною середнього значення змінної напруги. Якщо необхідний вихід по напрузі, то висновок 13 (9) заземлюється, а сигнал знімається з контакту 12 (10) – виходу емітерний повторювача, встановленого після внутрішнього навантажувального резистора джерела струму. До висновку 12 (10) підключений конденсатор С5 (С6), який спільно з внутрішнім обмежувальним резистором і резисторами R15, R16 (R17, R18) забезпечує динамічні характеристики (постійні часу наростання і спаду), необхідні для стандартного VU вимірювача. Вихідний дільник на резистора R15, R16 (R17, R18) необхідний для узгодження рівнів випрямляча та лінійного індикатора. У стандартній схемі включення лінійний випрямляч забезпечує індикацію рівнів сигналів у діапазоні трохи більше 20 дБ, що явно недостатньо для якісного підсилювача. З цієї причини в схему була введена ланцюг логарифмування на елементах R8, R9, (R7, R10), R11, R12, R13 і VT1, VT2 (VT3, VT4). Вона забезпечує нелінійну навантаження для внутрішніх джерел випрямленого струму, піднімаючи до +20 дБ посилення на слабких сигналах і залишаючи його незмінним на великих сигналах. Дільник на резистора R11-R13 задає точки перегину кривої логарифмування. Застосування загального дільника гарантує ідентичність характеристик каналів, а використання замість діодів транзисторів забезпечує відсутність їх взаємовпливу. У результаті використання ланцюга логарифмування вдалося розширити діапазон індикації до більш ніж 40 дБ. У даній схемою радіоаматори можуть легко поекспериментуйте-вать зі схемою логарифмування і оцінити її ефективність. Для того, щоб відключити схему логарифмування і перевести детектор у лінійний режим, досить перемкнуть резистор R8 (R7). Резистори R1 і R2 регулюють чутливості випрямляча, що дозволяє застосовувати пристрій з різними джерелами звукових сигналів. Для використання випрямляча на лінійному виході підсилювача (250 мВ) потрібні резистори з номіналом 10 кОм, а для підключення до потужного виходу підсилювача їх номінал буде потрібно збільшити до декількох сотень кОм. Точне значення краще підібрати експериментально.


lg_indikator4.jpg

Техн. характеристики логарифмічного випрямляча.

Напруга харчування ……………………………………. 6 … 20В

Струм споживання ………………………………………… ….. 5 мА

Номінальний рівень вхідного сигналу *………. 250 мВ

Рівень вихідного сигналу ……………………………. 0 … 4 В

Діапазон відображуваних сигналів, не менш ……. 40 дБ

Розмір друкованої плати …………………………………… 75х25 мм.

* При R1, R2 = 10к0м.

Конструкція. Зовнішній вигляд модуля, встановленого над лінійними індикаторами, показаний на обкладинці журналу і рис.8. Монтаж виконаний на платі з фольгованого склотекстоліти (рис.6, 7). Розміри плати, кріпильні отвори і розташування контактів узгоджуються з модулями лінійних індикаторів NM 5201 і NM 5301. Для забезпечення компактних розмірів модуля постійні резистори на платі встановлюються вертикально.

Конструкція

Логарифмічний індикатор підсилювача.

Для того, щоб на основі описаних модулів зібрати сте-реоіндікатор радіоаматорського підсилювача, досить з'єднати за допомогою гвинтів з втулками два лінійних індикатора і випрямляч, як показано на рис.8. Потім необхідно з'єднати їх висновки харчування, а виходи випрямляча – із входами відповідних індикаторів. Показаний варіант конструкції не єдиний. Завдяки розділенню стерео-індикатора на модулі можна вибрати варіант встановлення індикаторів, наприклад, в лінійку один за одним або зустрічно.

Налагодження стереоіндікатора. Після збірки буде потрібно тільки операція калібрування: подавши на входи напруга від звукового генератора сигнал з номінальним рівнем, резистором R2 добиваються «загорання» десятого світлодіода.

Логарифмічний індикатор підсилювача

В'ячеслав Чулков, м.Москва, РадіоХоббі № 4,2001