Дискретный регулятор громкости своими руками схема
Традиционно для регулировки уровня звука используют переменный резистор — потенциометр, где изменение сопротивления реализуется с помощью электрического контакта, что скользит по резистивному слою. Примером хорошо известных регуляторов аудио-класса являются японские ALPS. Однако мало кто знает, что ими выпускаются и дискретные ступенчатые регуляторы, которые ставят в том числе в high-end аппаратуру. Это устройство состоит из серии постоянных резисторов, которые переключаются по очереди.
Несмотря на более сложное устройство и конструкцию, они имеют определённые преимущества по сравнению с плавно крутящимся потенциометром, это улучшение качества электрического контакта, в сравнении с ползунком. Улучшенная согласованность между отдельными аудиоканалами и они менее чувствительны к пыли и потертостям. В таком РГ практически исключается треск и шорох. Дискретный регулятор уровня звука практически не изменяет частотную характеристику при регулировании громкости, что положительно сказывается на линейности всего усилительного тракта, на всех уровнях громкости. Цена на них, естественно, гораздо выше, чем на обычные, но мы и не собираемся их покупать, а попробуем сделать сами.
Схема дискретного регулятора громкости
Три варианта схем ДРГ
Выше показаны три практические схемы такого регулятора, которую можно собрать самому. Сколько выбрать ступеней переключения — решайте сами. На практике достаточно 5-10. Резисторы желательно брать качественные, на мощность 0,125-0,25 ватт.
Естественно нужен сдвоенный переключатель, чтоб одновременно регулировалась громкость на обеих каналах стереоусилителя. Сам дискретный переключатель рекомендуется экранировать, чтоб свести уровень электромагнитных помех к нулю. Если вы взяли переключатель со слишком тугим ходом (чем грешат многие советские), разберите его и ослабьте пружину. Заодно почистите контакты мягкой ученической резинкой.
Вас может заинтересовать:
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.
Источник
Дискретный регулятор громкости своими руками схема
Релейный регулятор громкости
Автор: Серый_
Опубликовано 19.09.2020
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса «Поздравь Кота по-человечески 2020!»
Поздравляем кота с 15-ти летием, в эпичный период коронавируса! Схема представляет из себя дискретный, 32-х ступенчатый регулятор громкости, где 5 бит управляют 5-ю реле, переключающими определённый набор резисторов. Шестое реле – селектор входов. Т. к. реле двухблочные, это затрагивает оба стереоканала. Ввиду минимального количества реле и упрощённого переключения (не способом делителя/ имитации потенциометра), данная схема физически не может быть линейной, но это и своего рода плюс, ибо около нормальной громкости, регулирование нужно более плавное. Подробнее о резистивном делителе такого типа, можно прочитать в «Радиохобби» 2002 №2 за авторством А. Никитина. Небольшим минусом такой схемы является то, что в регулирующую линейку сопротивлений, требуются резисторы не из стандартного ряда, для точного регулирования каждым ключом: -4dB, -8dB, -16dB, -32dB, -64dB. При большом желании, каждый резистор можно «уровнять» добавочным резистором, последовательно или параллельно, но в данной схеме, мы мутных путей не ищем, и количество компонентов сводим к минимуму. Схема:
Энкодер (работающий по прерыванию INT1) управляет громкостью, при этом светодиоды LD3, LD4 помимо основных функций (указанных на схеме), служат индикаторами начала и конца «шкалы» регулирования. Кнопка SB4 «запись» — записывает установки в EEPROM. При включении аппарата — установки считываются из EEPROM, реле и индикация приводятся в соответствие с запомненным. Общее сопротивление линейки резисторов R26…R35 составляет 10k1. При любых переключениях, нагрузка для источника сигнала остаётся постоянной. Резисторы R36 не обязательны и могут служить для корректировки общего сопротивления и баланса (что вряд ли понадобится). «Дополнительный торг по схеме здесь неуместен», ибо и так всё очевидно. Вкратце можно рассмотреть, как работает ДУ:
Основным подходящим пультом является ПДУ от Philips TV (и эквивалентные, изготовленные сторонними производителями), с протоколом передачи данных RC-5. Он в свою очередь основан на «Манчестерском коде», где с чередованием 0 и 1 «модулирующая частота» упадёт не более, чем в два раза. На выходе ИК приёмника линя находится в состоянии «Idle», высокий уровень. С первым прерыванием INT0 по спаду, активируется таймер с задержкой до первого бита данных, а INT0 в это время будет просто считать количество прерываний. Если оных набралось не менее 4-х, значит это не какая-то левая вспышка и приёмку можно продолжать. Первая часть посылки с адресом игнорируется, что увеличивает шансы использовать ПДУ не только от телевизора. Далее с побитным временным интервалом, считываются оставшиеся биты данных. Процесс останавливается, а код уходит на «фильтр действий». На рисунке показано соответствие кнопок ПДУ и кодов. Произвольное переназначение кнопок не предусмотрено, т. к. исходник прилагается и можно вписать «нравящиеся». Далее монтаж:
Монтаж выполнен на двух печатных платах (односторонках), светодиоды и приёмник ИК, расположены на основной плате и выведены на переднюю панель. Кнопки и энкодер — на другой плате, которая с основной, соединена пайкой проводов и закрепляется вертикально на передней панели. Относительно низкоомное реле, сопротивлением катушки 125R, кушает ток вместе с транзисторным ключом 41mA. А шесть таких = 246mA. Соответственно радиатор для DA2 должен быть раза в 2…3 больше, чем на фото. Рекомендуется в таких схемах применять поляризованные «залипающие» реле, но это потребовало бы больше «электродов» микроконтроллера для управления ими. Установка красного стекла перед ИК приёмником так же приветствуется. Так на скорую руку это выглядит на панели усилка:
В архиве прилагается ассемблерный исходник для AVR Studio и печ. платы. При прошивке – конф. биты МК по умолчанию.
Источник
Электронный регулятор громкости звука с дистанционным управлением
В этой статье мы рассмотрим схему электронного регулятора громкости звука с возможностью дистанционного управления и цифровой индикацией уровня.
Рис.1. Передняя сторона устройства
Рис.2. Задняя сторона устройства
Увеличение громкости осуществляется кнопкой или дистанционно с пульта ДУ (инфракрасное управление). Подходит практически любой домашний пульт управления.
Схема устройства представлена на рисунке 3.
Рис.3. Схема электрическая принципиальная
Переключения уровней звука основаны на десятичном счетчике CD4017 (DD1). Данная микросхема имеет 10 выходов Q0-Q9. После подачи питания на схему, на выходе Q0 сразу присутствует логическая единица, светодиод HL1 светится, указывая на нулевой уровень звука. К остальным выходам Q1-Q9 подключены резисторы R4-R12, которые имеют разное сопротивление.
Напомню, что микросхема в один и тот же момент времени выдает сигнал высокого уровня только на одном из своих выходов, а последовательное переключение между ними происходит при подаче короткого импульса на вход (вывод 14).
Исходя из этого, сопротивления в группе резисторов R4-R12 подобраны в порядке убывания (сверху-вниз по схеме), чтобы при каждом переключении микросхемы на базу транзистора VT2 поступало все больше и больше тока, постепенно открывая транзистор.
На коллектор этого транзистора подается сигнал от внешнего УНЧ или источника звука.
Итак, переключая микросхему счетчик, мы, по сути, изменяем сопротивление коллектор-эмиттер и тем самым изменяем громкость звука поступающего на динамик.
Сопротивления резисторов зависят от коэффициента усиления транзистора (h21э). Например, при использовании 2N3904 сопротивление резистора R4 может быть около 3 кОм, чтобы чуть чуть «приоткрыть» транзистор, звук при этом будет на самом тихом уровне. А сопротивление R12 должно быть наименьшим из всей группы (около 50 Ом), чтобы обеспечить режим насыщения и максимальную пропускную способность коллектор-эмиттер, соответственно максимальную громкость данного регулятора.
Мне трудно указать конкретные номиналы R4-R12, так как это еще очень сильно зависит от мощности звукового сигнала, поданного на транзистор, а также от питания. Лучше всего использовать многооборотные подстроечные резисторы и настроить ступени «на слух».
В нижней части схемы представлен узел индикации, основанный на дешифраторе К176ИД2 (DD2). Он предназначен для управления семисегментным индикатором.
На входы дешифратора подается двоичный код, поэтому на диодах VD1-VD15 построен шифратор, который преобразует десятичный сигнал от CD4017 в двоичный код, понятный для К176ИД2. Такая схема на диодах может показаться странной и архаичной, но вполне работоспособна. Диоды следует выбирать с малым падением напряжения, например диоды Шоттки. Но в моем случае использованы обычные кремниевые 1N4001, их видно на рисунке 2.
Итак, сигнал с выхода счетчика поступает не только на базу транзистора, но и на диодный преобразователь, превращаясь в двоичный код. Далее DD2 примет двоичный код и на семисегментном индикаторе отобразится нужная цифра, показывающая уровень звука.
Микросхема К176ИД2 удобна тем, что позволяет использовать индикаторы и с общим катодом, и с общим анодом. В схеме использован второй тип. Резистор R17 ограничивает ток сегментов.
Резисторы R13-R16 стягивают входы дешифратора на минус для стабильной работы.
Теперь рассмотрим верхнюю левую часть схемы. Двухпозиционным переключателем SA1 устанавливается режим управления громкостью. В верхнем (по схеме) положении ключа SA1 громкость изменяется вручную, путем нажатия на тактовую кнопку SB1. Конденсатор C3 устраняет дребезг контактов. Резистор R2 стягивает вход CLK на минус, предотвращая ложные срабатывания.
После подачи питания светится светодиод HL1, а индикатор показывает ноль — это режим без звука (Рисунок 4, сверху).
Рис.4. Отображение уровней на индикаторе
Нажимая на тактовую кнопку, маленькими скачками происходит увеличение громкости динамика от 1-го до 9-го уровня, следующее нажатие снова активирует беззвучный режим.
Если установить переключатель в нижнее (по схеме) положение, то вход DD1 подключается к схеме инфракрасного дистанционного управления, основанной на TSOP приемнике. При поступлении внешнего ИК сигнала на TSOP приемник, на его выходе появляется отрицательное напряжение, отпирающее транзистор VT1. Данный транзистор — любой маломощный, структуры PNP, например КТ361 или 2N3906.
ИК приемник (IF1) рекомендую выбрать с рабочей частотой 36 кГц, так как именно на этой частоте работает большинство пультов (от телевизора, DVD и т.д.). При нажатии на любую кнопку пульта, будет происходить управление громкостью.
В схеме присутствует кнопка с фиксацией SB2. Пока она нажата, вывод сброса RST подключен к минусу питания и счетчик будет переключаться. С помощью этой кнопки можно осуществить сброс счетчика и уровня громкости до нуля, а если оставить ее в отключенном положении, вывод сброса окажется не стянутым на минус и счетчик не будет принимать сигналы с пульта ДУ, и не будет реагировать на нажатия кнопки SB1.
Рис.5. Переключатели, тактовая кнопка и TSOP приемник с обвязкой выведены на отдельную плату
Аудиосигнал на транзистор регулятора я подаю с усилителя на микросхеме PAM8403. Коллектор VT2 подключен к положительному выходу одного из каналов усилителя (R), а его эмиттер к положительному контакту колонки (красный провод на фото). Отрицательный контакт колонки (черно-красный) подключен к минусу используемого канала. Источник звука в моем случае мини mp3 плеер.
Рис.6. Подключение устройства
Почему использованы подстроечные резисторы?
Хочу обратить ваше внимание на фото задней стороны устройства (рис.2). Там видно, что присутствуют три подстроечных резистора R4, R5, R6 на 100 кОм. Я реализовал только лишь три уровня громкости, потому что остальные резисторы (R7-R12) не поместились на плате. Подстроечные резисторы позволяют настроить уровни громкости для разных источников звука, т.к. они отличаются по мощности аудиосигнала.
Недостатки устройства.
1) Регулирование громкости происходит только вверх по уровню, т.е. только громче. Убавлять сразу не получится, придется дойти до 9-го уровня и затем снова вернуться к начальному уровню.
2) Немного ухудшается качество звука. Наибольшие искажения присутствуют на тихих уровнях.
3) Не осуществляет управление стерео сигналом. Введение второго транзистора для еще одного канала не решают проблему, т.к. эмиттеры обоих транзисторов объединяются на минус питания, что приводит к «моно» звуку.
Усовершенствование схемы.
Можно использовать вместо транзистора резисторную оптопару. Фрагмент схемы представлен на рисунке 7.
Рис.7. Фрагмент этой же схемы с оптопарой
Резисторная оптопара состоит из излучателя и приёмника света, соединенных оптической связью. Они имеют гальваническую развязку, а значит управляющая схема не должна вносить помехи в звуковой сигнал, проходящий по фоторезистору. Фоторезистор под действием света излучателя (светодиода или т.п.) будет изменять свое сопротивление и громкость будет изменяться. Элементы оптопары гальванически изолированы, а значит можно управлять двумя или более каналами аудиосигнала (рис.8).
Рис.8. Управление двумя каналами с помощью резисторных оптопар
Резисторы R4-R12 подбираются индивидуально.
Питание устройства можно осуществлять от USB 5 Вольт. При повышении напряжения следует увеличить сопротивление токоограничивающего резистора R17, чтобы не вышел из строя семисегментный индикатор HG1, а также следует увеличить сопротивление R1, чтобы защитить TSOP приемник. Но не рекомендую превышать питающее напряжение выше 7 Вольт.
К данной статье имеется видео, в котором изложен принцип работы, показана собранная на плате конструкция и проведен тест данного устройства.
Источник