В этой части статьи поговорим о схемах управления регулятором громкости Никитина.
Для начала небольшое лирическое отступление. Как показала практика, при использовании регулятора громкости Никитина в усилителе мощности вполне приемлемыми (можно даже сказать удобными для эксплуатации) являются шаг регулировки в 2дБ и глубина регулировки в 64 дБ. В этом случае из схемы просто исключается первое звено ( 1дБ) и общее количество звеньев становится равно 5.
Схема такой исполнительной части регулятора представлена на рисунке:
Именно для такого варианта разрабатывались схемы управления на «жёсткой» логике.
Сразу замечу, что схемы на «жёсткой» логике идеально подходят для устройств типа Hi-End, так как не имеют в своём составе тактовых генераторов, которые мог ли бы наводить помехи на сигнальные цепи и, если и генерируют помехи, то только в моменты переключения. Так что ортодоксальным аудиофилам можно не волноваться за священный звуковой тракт.
Схема управления на «жёсткой» логике функционально разбита на два блока: блок управления и блок индикации. Различные варианты блоков можно комбинировать, просто соединив соответствующие выходы блоков между собой:
Внимание: цепи питания на схемах не показаны. Схемы запитаны от отдельного стабилизатора напряжением +5В. Не забываем ставить блокировочные конденсаторы по цепям питания микросхем!!!
Блоки управления.
Первый вариант блока управления является самым простым из предлагаемых. Здесь элементы микросхемы IC1 выполняют функцию подавителей дребезга контактов кнопок. Элементы микросхемы IC2 служат для остановки счета (регулировки) при достижении крайних значений — 0 и 64 дБ.
В схеме без каких либо изменений возможно применение микросхем серий: К155, К555, К1533.
Питание схемы осуществляется от стабилизатора, выполненного по типовой схеме на микросхеме К142ЕН5А(LM7805).
Схема собиралась на макетной плате, потому рисунок печатной платы не приводится.
При исправных деталях в налаживании схема не нуждается.
Второй вариант блока управления позволяет использовать для управления регулятором простые кнопки с одной группой контактов на замыкание. Здесь элементы микросхемы IC1 совместно с R1-R4 и C1-C4 выполняют функцию подавителей дребезга контактов кнопок и формируют короткий одиночный импульс при замыкании контактов кнопок. Элементы микросхемы IC2 служат для остановки счета (регулировки) при достижении крайних значений — 0 и 64 дБ.
В схеме без каких либо изменений возможно применение микросхем серий: К155, К555, К1533.
В зависимости от качества используемых кнопок SW1 и SW2, возможно, потребуется подобрать ёмкости конденсаторов C1 и C3.
Третий вариант блока управления позволяет реализовать дополнительные сервисные функции для обеспечения удобства эксплуатации. В данной схеме при однократном нажатии кнопок SW1 или SW2 происходит изменение уровня громкости на один шаг (2дБ). При длительном удержании одной из кнопок происходит автоматическое изменение уровня, пока кнопка не будет отпущена или не будет достигнут предел регулировки (0дБ или 64 дБ).
Здесь элементы микросхемы IC1.1 IC1.2 IC1.4 выполняют функцию подавителей дребезга контактов и формируют короткий одиночный импульс при нажатии кнопок SW1 или SW2. Элементы микросхемы IC3 служат для остановки счета (регулировки) при достижении крайних значений — 0 и 64 дБ. На элементах IC2.2, IC2.3, IC2.4, IC8.6 собран генератор, который обеспечивает автоматическое изменение уровня громкости. Генератор запускается сигналом разрешения, который формирует цепь на IC1.3, VD1, R6, C6 при длительном удержании одной из кнопок управления.
Элементы IC2.4 и IC8.6 по сути образуют повторитель сигнала и выглядят лишними, но, как показала практика, с ними обеспечивается более стабильный запуск генератора. Рекомендую не исключать их из схемы.
В схеме без каких либо изменений возможно применение в качестве IC1 и IC3 микросхем серий: К155, К555, К1533.
Налаживание схемы заключается в подборе конденсаторов C5 и C6:
C5 подбирается по удобной скорости регулировки громкости (чтобы было не слишком быстро — можно было остановиться на нужном шаге и в тоже время, чтобы было не слишком медленно — для обеспечения оперативности регулировки.)
C6 подбирается по времени запуска генератора, так чтобы при коротком нажатии на кнопки происходило переключение только на один шаг.
Обращаю внимание аудиофилов на тот факт, что генератор в схеме работает только непосредственно в момент регулировки уровня громкости. Всё остальное время он «молчит», то есть не оказывает какого-либо влияния на аналоговую часть схемы!
Схемы индикации.
Блок индикации на основе микросхемы К155РЕ3:
Непосредственно счётный узел построен на счётчиках IC1 и IC2. Переключателями S1-S5 задаётся первоначальный уровень громкости (в двоичном коде!!!), который устанавливается при включении устройства. Цепь R6, C1 обеспечивает загрузку выставленного значения.
На микросхемах IC6, IC7 формируются сигналы остановки счёта при достижении крайних значений : 0 и 32 (64дБ).
Инверторы IC8 включены для устранения щелчков при регулировании громкости. Буферные транзисторы VT1-VT5 взяты с большим запасом практически под любое реле. Тип и напряжение питания реле не указываю — на Ваш выбор.
Микросхема IC3 используется как преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный. Преобразование происходит «один в один», то есть индикация осуществляется от 0 до 32 (напоминаю, что шаг регулировки 2 дБ и соответственно глубина регулировки будет 64 дБ.) При желании сделать индикацию в децибелах, достаточно изменить прошивку IC3. (Опять напоминаю, что микросхемы К155РЕ3 однократно программируемые. Таким образом для смены прошивки придётся использовать новую микросхему). «Прошивка» очевидна, поэтому не приводится.
IC4, IC5 управляют семисегментными индикаторами с общим анодом. При использовании индикаторов с общим катодом IC4 и IC5 необходимо заменить на К514ИД1, а резисторы R7-R19 исключить.
Блок индикации на основе микросхемы К155ПР7:
Здесь всё, как в предыдущей схеме, только вместо микросхемы памяти используется специализированная микросхема для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный. Преобразование происходит «один в один», то есть индикация осуществляется от 0 до 32 (напоминаю, что шаг регулировки 2 дБ и соответственно глубина регулировки будет 64 дБ.)
Блок индикации без микросхем памяти.
Учитывая, что вышеуказанные микросхемы на сегодняшний день являются довольно труднодоставаемыми, была разработана схема индикации на обычных счётчиках:
Подробнее о схеме:
непосредственно счётный узел построен на счётчиках IC1 и IC2. Для формирования двоично-десятичного кода используются IC3, IC4. Переключателями S1-S5 (в двоичном коде!!!) и S6-S10 (в двоично-десятичном коде!!!) задаётся первоначальный уровень громкости, который устанавливается при включении устройства. Цепь R6, C1 обеспечивает загрузку выставленных значений.
На микросхемах IC7, IC9 формируются сигналы остановки счёта при достижении крайних значений : 0 и 32 (64дБ).
Инверторы IC8 включены для устранения щелчков при регулировании громкости. Буферные транзисторы VT1-VT5 взяты с большим запасом практически под любое реле. Тип и напряжение питания реле не указываю — на Ваш выбор.
IC5, IC6 управляют семисегментными индикаторами с общим анодом. При использовании индикаторов с общим катодом IC5 и IC6 необходимо заменить на К514ИД1, а резисторы R7-R19 исключить.
Недостатки схемы:
1. необходимость двойного задания начального уровня громкость — S1-S5 в двоичном коде и S6-S10 тоже самое, но в двоично-десятичном коде.(если использовать общие группы переключателей, что часто встречается в Интернете, будет несоответствие между показаниями индикатора и реальным уровнем громкости).
2. из-за помех по цепям питания возможно несоответствие между показаниями индикатора и реальным уровнем громкости. Для избежания этого необходимо обязательно на каждый счетчик установить по цепям питания шунтирующие конденсаторы, а на выключателе питания использовать искрогасящие цепи. При такой организации схема эксплуатируется уже в течении 2 лет и показала надёжную работу!
Продолжение следует….