Signāla līmeņa indikatorus izmanto, lai vizuāli novērtētu mainīgo parametru ierīces ķēdes starppunktos. Pēc viņu liecībām var spriest par atsevišķu funkcionālo moduļu darbību. Indikatoru izmantošana audio signāla pastiprinātājos ļauj iestatīt līmeni, kas ir pietiekams, lai ērti klausītos mūzikas skaņdarbus, vienlaikus neļaujot pastiprinātājam darboties, pārsniedzot tā pieļaujamās vērtības.
Galvenie indikatoru veidi
Indikatori ir skaņas pastiprināšanas ierīču neatņemama sastāvdaļa. Tie ļauj iegūt vizuālu kompozīcijas novērtējumu audio frekvenču diapazonā. Signāla līmeņa uzraudzībai tiek izmantoti gan rādītājinstrumenti, gan ierīces, kas izgatavotas LED kolonnu veidā, mainot to ģeometriskos izmērus, skaņas signālam paceļoties vai nokrītot izvēlētajā frekvenču diapazonā. Ir iespējams atšķirt galvenos veidusrādītāji:
- Skala, kas ir dažādas sarežģītības pakāpes ierīces, kurās skaņas signāla stipruma novērtēšanai izmanto rādītāju mikroampērus.
- Pīķa (LED) signāla līmeņa indikatori, kuros var izmantot gan atsevišķus elementus, gan LED lentes.
- Augstākā dienasgaismas spuldze.
Mūsdienu sistēmas skaņas informācijas reproducēšanai izmanto elektroniskas ierīces, kas atspoguļo vairākus nepieciešamos parametrus. Viņu shēmās tiek izmantots viens vai otrs no galvenajiem iepriekš uzskaitītajiem rādītāju veidiem.
Vienkārši svari
Šā tipa indikatori satur elektromehānisko mikroampermetru ar pilnu adatas novirzes strāvu līdz 500 μA. Ierīce darbojas, kad caur tās spoles tinumu plūst līdzstrāva. Tāpēc laikā mainīgā audio izvade ir iepriekš jāpārveido ar diodes ķēdi.
Mainot rezistora pretestības vērtību, kas ierobežo caur mikroampērmetru plūstošo strāvu, var panākt pilnu adatas novirzi maksimālajam audio signāla līmenim. Skala ir graduēta procentos no maksimālā līmeņa vai tā vājinājuma decibelos (dB).
Mērogs uz bipolāriem tranzistoriem
Mikroampērmetri šo ierīču ķēdēs ir iekļauti tranzistora strāvas pastiprinātāju izejas pakāpju kolektoru ķēdē, kas izgatavota saskaņā ar kopējo emitenta (CE) ķēdi. Pastiprināšanas posmu skaitu nosaka minimālais līmenis, kurāuz kuru būtu jāatbild skaņas signāla līmeņa skalas indikatora skalai. Rādītāja pilnas novirzes strāvas lielumu var iestatīt ar maiņstrāvas sprieguma dalītāja elementiem, kas tiek piegādāti rādītāja indikatora ķēdes ieejai turpmākai pastiprināšanai.
Sastāvā ķēdes satur taisngriežus nepārtraukti mainīgam audio pastiprinātāja signālam līdzstrāvai, lai radītu ērtāku klausāmā skaņdarba skaļuma vizuālo kontroli. Skala tiek veikta ar pašreizējā signāla līmeņa procentuālās daļas digitalizāciju attiecībā pret tā maksimālo vērtību. Maksimālās vērtības vērtībai tiek izvēlēts skaļuma līmenis, kura nelineāro kropļojumu koeficients nepārsniedz pieļaujamo vērtību, un to nosaka starptautiskie kvalitātes standarti.
Operācijas pastiprinātāju mērogs
Darbības pastiprinātāji (operācijas pastiprinātāji) ar augstu ieejas pretestību rada minimālus traucējumus mērījumu ķēdē. Pastiprinātāja signāla līmeņa mērītāji ļauj vizuāli kontrolēt minimālos līmeņus, kas nav pieejami vienkāršākajiem skaitītājiem un shēmām ar OE.
Op-amps tiek izmantoti kā sprieguma/strāvas pārveidotāji vai emitenta sekotāji. Mikroampērmetra elektromehāniskajai galvai ir skala, kas atspoguļo (tāpat kā iepriekšējos gadījumos) izmērītā signāla līmeņa vājināšanos decibelos attiecībā pret tā maksimālo vērtību.
Pīķa rādītāji
LED indikatori šimveidi tiek veikti, pamatojoties uz ieejas signāla līmeņa sprieguma komparatoriem. Spriegums to izejās parādās brīdī, kad ieejas signāls pārsniedz noteiktu ieejas signāla vērtības vērtību, kas iepriekš iestatīta ar ķēdes elementiem. Tajā pašā laikā sprieguma līmenis, kas rodas pie salīdzinājuma izejas, ir pietiekams, lai iedegtos indikatora līnijas LED.
Jo vairāk sliekšņa ierīču ir signāla līmeņa indikatora ķēdē, jo mazāka būs pamanāma LED joslas lecīgā kustība uz skalas, jo dabiskāks būs vērojamais attēls.
Indikatori, izmantojot loģiskos elementus
Šīs ierīces izmanto shēmās, kurās LED vai LED signalizācijas ierīce tiek izmantota kā elements, kas signalizē, ka ieejas signāls ir sasniedzis pietiekamu līmeni, lai aktivizētu loģisko komponentu. Tas spīdēs tik ilgi, kamēr sprieguma līmenis ķēdes ieejā būs pietiekams loģiskās ķēdes atvērtajam stāvoklim un attiecīgi strāvas plūsmai caur LED un lai tā spīdētu.
Šajās LED signāla līmeņa indikatoru shēmās tiek izmantota Schmidt (Schmitt) sprūda īpašība, lai saglabātu to stabilos stāvokļus. Pirmajā no tiem barošanas elementa izejā ir pozitīvs strāvas avota spriegums. Cita situācija atbilst tā slēgtā stāvokļa gadījumam un, ja izejā nav pozitīva sprieguma. Tātad sprūda var kalpotķēdes ieejā esošā signāla līmeņa indikators.
Loģiskās ķēdes slodze ir bipolāra tranzistors n-p-n vadītspēja, kas savienots saskaņā ar pastiprinātāja ķēdi ar kopējo emitētāju (CE). Tās kolektora ķēdē ir iekļauta gaismas diode, kas signalizē par ieejas signāla līmeņa pārsniegšanu, ko nosaka ķēdes elementi.
Izmantoto trigeru skaits nosaka kontrolējamo audio signāla līmeņu skaitu. 2 vai 3 mikroshēmas, kurās ir 4 loģiskie elementi vienā iepakojumā, ļauj ar savām rokām izveidot indikatoru, kurā praktiski nav rādījumu izmaiņu pakāpes atkarības.
Līmeņa indikatori specializētās mikroshēmās
LM 3915 integrēto shēmu ražo Texas Instruments. Tas ir kļuvis plaši izplatīts, veidojot signāla līmeņa indikatorus pastiprinātājam. Tas kontrolē 10 mainīga audio signāla līmeņus, pamatojoties uz iebūvētajiem komparatoriem. Tajā pašā laikā tas liek LED izvades elementiem iedegties saskaņā ar logaritmisko likumu. Tas ļauj pielāgot pastiprinātāja izejas līmeņa uztveri atbilstoši cilvēka auss īpašībām.
Zemi līmeņi bieži nav dzirdami. Logaritmiskais likums ļauj panākt klausāmā mūzikas skaņdarba skaļuma lineāru uztveri, kad tā intensitāte mainās plašā diapazonā. Divu mikroshēmu izmantošanas gadījumā kļūst iespējams izveidot LM3915 signāla līmeņa indikatorus stereo skaņas sistēmām.
Fluorescents
Šie indikatori ir aprīkoti ar augstas kvalitātes audio atskaņošanas ierīcēm. Tie ir izgatavoti gatavu paneļu veidā, kas ietver specializētu shēmu komplektu, ko kontrolē mikrokontrolleri. To skalas atspoguļo daudzu parametru izmaiņas. Bieži vien tie ir joslas caurlaides ekvalaizeru indikatori, kas ļauj koriģēt skaņas pastiprinātāju amplitūdas-frekvences reakciju plašā diapazonā.
Ja ir pietiekama pieredze radioamatieru konstrukciju ražošanā, šādus signāla līmeņa indikatorus "dari pats" var izveidot neatkarīgi. Ņemiet vērā, ka shēmām, kurās tiek izmantotas stilīgas dienasgaismas spuldzes, bieži ir nepieciešami vairāki barošanas avoti.
Secinājums
Rakstā sniegtais materiāls palīdzēs lasītājam noskaidrot dažāda veida līmeņa indikatoru ierīci un mērķi. Jāpatur prātā, ka daudzus no tiem var izgatavot paši no pieejamajiem celtniecības komplektiem. Slēdžu tipa ierīces joprojām tiek plaši izmantotas augstas kvalitātes skaņas reproducēšanas ierīcēs.
