Индикатор ограничения аудиосигнала
Принципиальная схема:
Компоненты:
1) R1 — 1 MОм 0, 25 Вт, резистор (см. примечания);
2) R2, R3, R8 — 100 кОм 0, 25 Вт, резисторы;
3) R4, R6 — 10 кОм 0, 25 Вт, резисторы;
4) R5 — 5 кОм 0, 25 Вт, металлокерамический или углеродистый подстроечный резистор;
5) R7 — 2, 2 кОм 0, 25 Вт, резистор;
6) R9 — 22 кОм 0, 25 Вт, резистор;
7) R10 — 1 кОм 0, 25 Вт, резистор (см. примечания);
8) C1, C4 — 220 нФ 63 В, полиэфирный конденсатор;
9) C2 — 4, 7 пФ 63 В, керамический конденсатор (см. примечания);
10) C3 — 220 мкФ 25 В, электролитический конденсатор;
11) C5 — 10 мкФ 25 В, электролитический конденсатор (см. примечания);
12) D1, D2 — 1N4148 75 В 150 мА, диоды;
13) D3 — светодиод (любого размера, формы и цвета);
14) Q1 — BC547 45 В 100 мА, NPN транзистор;
15) IC1 — TL062, маломощный двухканальный биполярный ОУ (или TL072, TL082);
16)SW1 — однополюсный тумблер или ползунковый выключатель на одно направление (см. текст);
17) B1 — элемент питания PP3, 9 В (см. текст).
Комментарии:
Данное портативное устройство может использоваться для индикации посредством светодиода в тот момент, когда происходит ограничение выходного напряжения, т. е. достигается предел допустимого размаха напряжения сигнала, но до того момента как возникает перегрузка. Это позволит оператору предотвратить образование жёстких, слышимых искажений при прохождении сигнала по звуковой аппаратуре.
Устройство особенно подходит для подачи сигнала о перегрузке входных каскадов микшера, усилителей мощности или группы усилителей музыкальных инструментов. При точной установке подстроечного резистора R5 можно добиться работы светодиода в широком диапазоне размаха входного напряжения, что позволяет работать с аппаратурой различного типа. К сожалению для точной настройки представленной схемы требуются осциллограф и генератор синусоидального сигнала. Само собой разумеется, что устройство может быть встроено в микшер, предварительный усилитель или усилитель мощности, напряжение питания которых лежит в диапазоне 9-30 В. Питание может осуществляться и от цепей с более высоким напряжением, при условии, что в схему будут введены соответствующие RC–фильтры. Очевидно, что в этом случае из схемы необходимо убрать SW1 и B1.
Принцип работы схемы:
Центральная часть схемы это двухпороговый компаратор, состоящий из двух операционных усилителей (интегрированных в одну микросхему IC1). Этот компаратор позволяет точно и симметрично определять пики как положительного, так и отрицательного напряжения, достигаемого сигналом, за которым осуществляется мониторинг. Выходные сигналы операционных усилителей смешиваются с помощью D1 и D2, сглаживаются с помощью C4, R7 и R8, и поступают на Q1, который затем подаёт пусковой сигнал на светодиод в виде положительного импульса. Посредством C5 осуществляется небольшая задержка выходного сигнала, что позволяет отследить кратковременные пиковые значения.
Примечания:
При указанных значениях, устройство может легко определять ограничение сигнала при размахе напряжения от 1 В до 30 В (т. е. 15 Вт на 8 Ом). Если вам необходимо проводить мониторинг ограничения при более высоких значениях размаха напряжения, то следует увеличить номинал резистора R1. C другой стороны, если схема будет применяться только для определения ограничения при низком размахе выходного напряжения, вполне разумно уменьшить номинал резистора R1 до, скажем, 220 кОм, и при этом из схемы можно убрать С2. В таком случае гораздо проще проводить настройку резистора R5.
При использовании чипа TL062 и питании 9 В, потребление тока в режиме ожидания равно примерно 1, 5 мА и менее 10 мА при работе светодиода. При использовании чипов TL072 или TL082 потребление тока вырастет до примерно 4, 5 мА и 13 мА соответственно.
При напряжении питания выше 12 В, номинал резистора R10 должен быть увеличен соответствующим образом.
При напряжении питания выше 25 В, значение номинального напряжения C5 должно быть увеличено до 35 или 50 В.