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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 신호 레벨 표시기
시스템의 사운드가 해당 섹션의 신호 레벨에 크게 좌우된다는 것은 비밀이 아닙니다. 회로의 전환 섹션에서 신호를 모니터링하여 다양한 기능 블록의 작동을 판단할 수 있습니다. 이득, 도입된 왜곡 등. 결과 신호를 단순히들을 수없는 경우도 있습니다. 귀로 신호를 제어할 수 없는 경우 다양한 종류의 레벨 표시기가 사용됩니다. 관찰을 위해 "막대" 표시기의 작동을 보장하는 포인터 도구와 특수 장치를 모두 사용할 수 있습니다. 그럼 그들의 작품을 좀 더 자세히 살펴볼까요? 1. 다이얼 표시기 1.1 가장 단순한 막대 그래프 이 유형의 지표는 모든 기존 지표 중 가장 단순합니다. 눈금 표시기는 포인터 장치와 디바이더로 구성됩니다. 표시기의 단순화 된 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다.
미터로는 총 편차 전류가 100~500μA인 마이크로 전류계가 가장 많이 사용됩니다. 이러한 장치는 직류용으로 설계되었으므로 작동을 위해 사운드 신호를 다이오드로 정류해야 합니다. 저항은 전압을 전류로 변환하도록 설계되었습니다. 엄밀히 말하면 이 장치는 저항을 통과하는 전류를 측정합니다. 회로의 한 부분에 대해 옴의 법칙(예: Georgy Semenych Om)에 따라 기본적으로 계산됩니다. 이 경우 다이오드 이후의 전압이 2배 낮아진다는 점을 고려해야 합니다. 다이오드의 브랜드는 중요하지 않으므로 20kHz 이상의 주파수에서 작동하는 것이 중요합니다. 따라서 계산: R = 0.5U/I 여기서: R은 저항의 저항(옴) U - 최대 측정 전압(V) I - 표시기 총 편향 전류(A) 약간의 관성을 부여하여 신호 레벨을 평가하는 것이 훨씬 더 편리합니다. 저것들. 표시기는 레벨의 평균값을 보여줍니다. 이것은 전해 커패시터를 장치와 병렬로 연결하여 쉽게 달성할 수 있지만 이 경우 장치의 전압이 (2의 제곱근) 증가한다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 표시기는 증폭기의 출력 전력을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 측정된 신호의 레벨이 장치를 "교란"하기에 충분하지 않으면 어떻게 해야 합니까? 이 경우 트랜지스터와 연산 증폭기(이하 연산 증폭기라고 함)와 같은 사람들이 구출됩니다. 1.2 트랜지스터 바 표시기 저항을 통해 흐르는 전류를 측정할 수 있다면 트랜지스터의 컬렉터 전류를 측정할 수 있습니다. 이렇게 하려면 트랜지스터 자체와 컬렉터 부하(동일한 저항)가 필요합니다. 트랜지스터의 막대 그래프 표시기 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.
여기에서도 모든 것이 간단합니다. 트랜지스터는 전류 신호를 증폭하지만 그렇지 않으면 모든 것이 동일하게 작동합니다. 트랜지스터의 컬렉터 전류는 장치의 총 편향 전류를 최소 2배 초과해야 합니다(이렇게 하면 트랜지스터와 사용자 모두 더 조용합니다). 총 편향 전류가 100μA이면 컬렉터 전류는 200μA 이상이어야 합니다. 사실 이것은 밀리암미터에 해당됩니다. "휘파람이있는"가장 약한 트랜지스터를 통해 50mA가 날아갑니다. 이제 우리는 참고서를보고 현재 전달 계수 h를 찾습니다.21e. 입력 전류 계산: Ib = Ik/h21E 어디에: 나는b - 입력 전류 Ik - 총 편향 전류 = 컬렉터 전류 h21E - 전류 전달 계수 R1은 회로 섹션에 대한 옴의 법칙에 따라 계산됩니다. R=Ue/Ik 여기서: R - 저항 R1 Ue - 전원 전압 Ik - 총 편향 전류 = 컬렉터 전류 R2는 베이스에서 전압을 억제하도록 설계되었습니다. 그것을 선택하면 신호가 없을 때 화살표의 최소 편차로 최대 감도를 달성해야합니다. R3는 감도를 조정하고 저항은 실제로 중요하지 않습니다. 전류뿐만 아니라 전압으로도 신호를 증폭해야 하는 경우가 있습니다. 이 경우 표시기 회로는 OE가 있는 캐스케이드로 보완됩니다. 이러한 표시기는 예를 들어 Comet 212 테이프 레코더에서 사용됩니다. 그 계획은 그림 3에 나와 있습니다. 삼.
1.3 연산 증폭기의 스케일 표시기 이러한 표시기는 높은 감도와 입력 저항을 가지므로 측정된 신호의 변화를 최소화합니다. 연산 증폭기를 사용하는 방법 중 하나인 전압-전류 변환기가 그림 4에 나와 있습니다. 넷.
이러한 표시기는 입력 저항이 낮지 만 계산 및 제조가 매우 간단합니다. 저항 R1 계산: R=Us /I최대 여기서: R은 입력 저항의 저항입니다. Us - 최대 신호 레벨 I최대 - 총 편향 전류 다이오드는 다른 회로와 동일한 기준에 따라 선택됩니다. 신호 레벨이 낮거나 높은 입력 임피던스가 필요한 경우 리피터를 사용할 수 있습니다. 그 계획은 그림 5에 나와 있습니다. XNUMX.
다이오드의 안정적인 작동을 위해서는 출력 전압을 2-3V로 높이는 것이 좋습니다. 따라서 계산에서 연산 증폭기의 출력 전압부터 시작합니다. 우선, 필요한 이득을 알아 보겠습니다. K \uXNUMXd UO/U~ 안에. 이제 저항 R1 및 R2를 계산해 보겠습니다. K=1+(R2/R1) 정격 선택에 제한이 없는 것처럼 보이지만 R1을 1kOhm 미만으로 설정하는 것은 권장되지 않습니다. 이제 R3을 계산하십시오. R=Uo/I 여기서: R - 저항 R3 Uo - 연산 증폭기의 출력 전압 나는 - 총 편향 전류 2. 피크(LED) 표시등 2.1 아날로그 표시등 아마도 현재 가장 인기 있는 유형의 지표일 것입니다. 가장 간단한 것부터 시작하겠습니다. 에 그림 6 비교기를 기반으로 한 "신호/피크" 표시기의 다이어그램이 표시됩니다. 행동의 원칙을 고려하십시오. 응답 임계값은 기준 전압에 의해 설정되며, 이는 분배기 R1R2에 의해 연산 증폭기의 반전 입력에서 설정됩니다. 직접 입력의 신호가 기준 전압을 초과하면 연산 증폭기의 출력에 +U가 나타납니다.п, VT1이 열리고 VD2가 켜집니다. 신호가 기준 전압보다 낮을 때 연산 증폭기의 출력은 -Uп. 이 경우 VT2가 열리고 VD2가 켜집니다. 이제 이 기적을 계산해 봅시다. 비교기부터 시작하겠습니다. 먼저 응답 전압(기준 전압)과 저항 R2를 3~68kOhm 범위에서 선택합니다. 기준 전압 소스의 전류 계산 I에=Uop/Rб 어디에: 나는에 - R2를 통한 전류(반전 입력의 전류는 무시할 수 있음) Uop - 기준 전압 Rб - 저항 R2
이제 계산해보자 R1. R1=(유e-Uop)/나에 어디에: 유e - 전원 전압 Uop - 기준 전압(트립 전압) I에 - R2를 통한 전류 제한 저항 R6은 다음 공식에 따라 선택됩니다. R1=유e/ 나LED 여기서: R - 저항 R6 Ue - 전원 전압 ILED - LED의 직류(5~15mA 이내 선택 권장) 보상 저항 R4, R5는 참고서에서 선택되며 선택한 연산 증폭기의 최소 부하 저항에 해당합니다. 2.2 논리 요소의 표시기 하나의 LED가 있는 한계 표시기부터 시작하겠습니다(그림 7). 이 표시기는 슈미트 트리거를 기반으로 합니다. 아시다시피 슈미트 트리거에는 약간의 히스테리시스가 있습니다. 트리거 임계값은 릴리스 임계값과 다릅니다. 이러한 임계값(히스테리시스 루프의 너비) 간의 차이는 R2 대 R1의 비율에 의해 결정됩니다. 슈미트 트리거는 포지티브 피드백 증폭기입니다. 제한 저항 R4는 이전 회로와 동일한 원리에 따라 계산됩니다. 기본 회로의 제한 저항은 LE의 부하 용량을 기반으로 계산됩니다. CMOS(CMOS 로직 권장)의 경우 출력 전류는 약 1,5mA입니다.
먼저 트랜지스터 스테이지의 입력 전류를 계산해 보겠습니다. Ib=ILED/h21E 어디에: 나는b - 트랜지스터 스테이지의 입력 전류 ILED - LED의 직류(5~15mA 설정 권장) h21E - 전류 전달 계수 이제 입력 임피던스를 대략적으로 계산할 수 있습니다. 지=E/Ib 여기서: Z - 입력 임피던스 E - 공급 전압 Ib - 트랜지스터 스테이지의 입력 전류 입력 전류가 LE의 부하 용량을 초과하지 않으면 R3 없이 할 수 있습니다. 그렇지 않으면 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. R=(E/Ib)-지 여기서: R - R3 E - 공급 전압 Ib - 입력 전류 Z - 캐스케이드의 입력 임피던스 "막대" 신호를 측정하기 위해 다중 레벨 표시기를 조립할 수 있습니다(그림 8). 이러한 표시기는 간단하지만 감도가 낮고 3볼트 이상의 신호 측정에만 적합합니다. LE 작동 임계값은 저항을 조정하여 설정됩니다. 인디케이터는 TTL 소자를 사용하며 CMOS의 경우 각 LE의 출력에 증폭기 스테이지를 설치해야 합니다.
2.3. 특수 마이크로 회로의 피크 표시기 그들을 만드는 가장 쉬운 방법. 몇 가지 계획이 그림에 나와 있습니다. 9
다른 디스플레이 증폭기를 사용할 수도 있습니다. 상점이나 Yandex에서 연결 체계를 요청할 수 있습니다. Masterkit, masterkit.ru/main/bycat.php?num=15에서 기성품 키트를 주문할 수도 있습니다. 3. 피크(발광) 표시등 한때 그들은 국내 기술에서 사용되었지만 이제는 음악 센터에서 널리 사용됩니다. 이러한 표시기는 제조(특수 미세 회로 및 마이크로 컨트롤러 포함) 및 연결(여러 전원 공급 장치 필요)이 매우 어렵습니다. 아마추어 기술에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 저자: Pavel Ulitin, Overlord7[doggy]yandex.ru, ICQ#: 322-026-295; 간행물: cxem.net
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