电子液位控制器。方案、说明

电子液位控制器。无线电电子电气工程百科全书

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这种相对简单的信号电平控制是在分立元件上进行的。可以推荐给想要将电子调节器引入其设备但无法购买合适的微电路的无线电爱好者。该调节器根据元件的选择，允许您获得在高质量声音再现设备中使用所需的参数。

与也可以进行音调补偿的音量控制相比，所提出的电子电平控制是根据双差分级联的方案进行的，其中声音信号被馈送到发射极电路，并且通过对晶体管基极电路的控制，传输系数在很宽的范围内变化。

在基于相同结构的晶体管的电子调节器微电路中（例如K525PS1），差分级的集电极负载有连接到电源总线+Upit的电阻（图1）。电阻R3和R4的阻值远低于晶体管VT1-VT4的动态阻值，因此来自电源总线的噪声和纹波无衰减地输出。因此，需要低纹波电源。

电子液位控制

另外，这种结构无法直接获得±12V电源电压下±15V输出信号的最大摆幅，并且非线性失真系数很大。这些因素使得在高质量设备中很难使用此类设备进行音量控制。

如果按照对称方案进行级联（图2），则可以显着减少电源电路中的干扰。此外，这里信号始终保持对称，即偶次谐波低于原始版本。但在这种晶体管连接中，调节器的最大输出电平更加有限：只有约 300 mV。为了增加它，当然可以将晶体管基极的电压“稀释”到±(|Upit| -1 V)的值，但这将需要设备显着复杂化。

电子液位控制

这个问题可以通过更简单的方式解决 - 通过将调节器的输出连接到反相连接中的反馈所覆盖的运算放大器的反向输入（充当电流电压转换器）。其输出电压取决于反馈电阻器的电阻与信号源的电阻（对于运算放大器）的比率。在这种情况下，最大信号幅度将是特定类型运算放大器的标准值，并且至少为 9V，谐波水平实际上没有增加。

在此版本的控制器中，工作频带将缩小到该运算放大器能够提供的频带，但对于声音工程设备中的使用，有相当现代的运算放大器具有出色的参数。

电子调节器的完整电路（图3）比功能电路稍微复杂一些。这种调节器用于控制音量水平，作为音频复合放大器的一部分。晶体管VT1 - VT4代表实际的电子调节器。音频输入信号通过电阻R4和R5将输入电压转换为电流，分别馈送到发射极VT1、VT2和VT3、VT4的连接点。晶体管VT2和VT3的基极通过电阻R1连接到公共线上，并且在-1...+4mV范围内向VT50和VT50施加控制电压，这导致集电极电流VT1-VT4重新分配到公共线或运放DA1的反相输入端。后者以 R10/[(R4 R5)/(R4 + R5)] 的比率进行放大，以获得最大信号传输系数。

电子液位控制

对于上述电路，最大增益Kmax=4,4。通过改变电阻器 R4、R5 和 R10，几乎可以制作出所应用运算放大器允许的任何东西。

采用这种结构，所有调节器晶体管都在集电极上几乎恒定的电压下工作，因此不会发生谐波失真。失真的主要来源仍然是运算放大器，它决定了整个稳压器的质量。

所应用的运算放大器可以替换为另一个在音频频率下具有低谐波的运算放大器，并针对单位增益进行校正。在电子控制器中，建议在一些运放上补充两个额外的晶体管VT5、VT6，以减少输出级的开关失真（当输出电流减小时转至A类工作模式）。但这完全没有必要。

调节器中也可以使用其他晶体管：例如，KT3107 和 KT3102、KT315 和 KT361 系列的互补对，具有任何字母索引，只要它们的基极电流传输系数在调节电流范围内大于 100。如果它随着集电极电流的减小而显着下降，则会产生额外的失真。场效应晶体管可以是KP307系列。所有 MLT 电阻器 - 0,125、电解电容器 - K50-6 或类似的、输入电容器 - 带有薄膜电介质（例如 K73 系列）。

在该调节器中，晶体管上的电压几乎恒定，但电流变化很大，为了减少这些变化，差分级的偏置电流选择为比输入电流大几倍。

还需要注意的是需要加装电阻R1和R3；没有它们，放大器就会被激发。可能一个R1就够了，也可以减小它们的阻值，但不能低于200欧姆。

该电源可以使用不稳定的电压，但具有相当好的纹波抑制（高达约 0,01 ... 0,1%）。

控制器设置如下。首先，在最大传输系数（Uypr≤+50 mV）时，通过选择电阻器 R6（或 R7）在运算放大器的输出处设置零偏移。在作者的调节器副本中，不需要进行这样的选择（允许电阻器阻值偏差高达 5 - 10%）。

该参数在某种程度上更容易受到控制器晶体管电压 UBE 差异的影响（在相同电流下）。检查后，如有必要，将运算放大器的输出调零至最大增益，然后在偏差达到最大值时，通过将增益降低 6 dB (Uypr = 0) 来检查直流分量。

在作者的版本中，在调节器的每个通道中，与零的偏差达到了 1 ... 3 V。这可以通过选择一个调节器晶体管（任何）或通过在一对晶体管（也可以是任何）的基极之间的间隙中引入偏置电路来纠正。然而，您可以像作者一样，不进行额外的平衡或选择，因为即使在信号不失真的最坏情况下，信号摆幅仍可达 ±5 V。

该稳压器与模拟同类产品的不同之处在于谐波系数较低（小于 0,2%），而与数字稳压器的不同之处在于能够处理电压任意高于电源电压的输入信号，并且稳压器无需进行信号调制。另外，电平调节平滑（如果控制电压变化无跳变）。如果控制电压是数字化的，那么就会出现离散性，但没有调制。

作者：L.Levitsky，莫斯科地区梅季希。

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