Сделал я усилитель SE на ГУ-50 и как обычно встал вопрос о регуляторе громкости. Ставить обычный СП не хотелось, да и ДУ (дистанционное управление) проблемно прикрутить. Покупать потенциометр известной фирмы APLS дорого, да и нет их у наших торговцев. Частенько видел в Сети схемы регуляторов на резистивных делителях, в народе их называют «регуляторами Никитина». Наконец дошли руки попробовать.
↑ Схема аттенюатора
Схемы, представленные в различных источниках, имели шаг регулировки 1 или 2 Дб, и максимальное ослабление сигнала 63 или 127 Дб.
Я решил сделать промежуточный вариант с шагом 1,5Дб и ослабление 94,5 Дб. Сопротивление 10 кОм для лампового усилителя маловато, пересчитал на 33 кОм. Получилось 6 ступеней с резисторами следующих номиналов.
На различных сайтах, предлагающих конструкторы регуляторов, пишется о критичности резисторов, используемых в делителе. Рекомендуют настоятельно использовать 0,5% ряд, в крайнем случае 1%. Резисторов у меня достаточно и я просто отобрал наиболее близкие к расчетным, уделяя особое внимание симметричности между каналами. Пример: по расчетам нужен резистор 9,638 кОм, подобрал 9,653 и 9,654 (на 2 канала).
К реле тоже предъявляются требования не хилые. Я взял реле от старой мини АТС, реле фирмы Alcatel на 24 вольта с 2 группами контактов. Ну такие просто есть.
Как добавить выводы тонкомпенсации к переменному резистору?
Для добавления выводов тонкомпенсации, потенциометр нужно разобрать и к уже имеющимся отверстиям приклепать дополнительные выводы. Лепестки для этих выводов можно позаимствовать у неисправного потенциометра.
Но, операция эта требует применения специальной оснастки, готовых заклёпок и наличие опыта. Дело в том, что корпуса и резистивные элементы потенциометров довольно хрупки. Поэтому, для крепления дополнительных выводов я рекомендую использовать не заклёпки, а винты М1,6 или М1,4.
Чтобы шляпки винтов не цепляли за коллектор, их нужно укоротить до 0,5мм.
Гайки можно застопорить лаком или клеем.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
↑ Схема БУ
Разрабатывая схему я хотел сделать управление реле статическое, без высокочастотных цепей. Для этого применены регистры, а схема индикации уже использовалась в моих предыдущих конструкциях. Микроконтроллер подошел по ресурсам PIC12F675
.
Программу я писал на ассемблере с нуля, без чужих врезок. Работа устройства достаточно проста, измеряем напряжение на аналоговых входах (AN0, AN1), и в зависимости от их значения, включаем необходимые реле. Одновременно слушаем цифровой порт GP3 на наличие посылки от пульта ИК. На выход GP2 выставляем данные, а по портам GP4 и GP5 стробируем в нужную пару регистров. При каждом изменении бита последовательно пишем 2 байта. Цепочки R25, C8, R28 фильтруют высокочастотную помеху при записи в регистры. Время записи 192 мкС.
↑ Немного теории
Откуда это все пошло, эти кривые и функциональные зависимости? По видимому все это началось от кривой зависимости человеческого слуха к изменению уровня сигнала. То есть с какой громкостью наши уши воспринимают приходящий звук в зависимости от его уровня. А зависимость эта логарифмическая: человеческое ухо имеет логарифмическую (близкую к логарифмической) зависимость восприятия звука. То есть наше ощущение громкости пропорционально десятичным логарифмам взятым от мощности звука. График чувствительности уха приблизительно такой:
Зависимость изменения сопротивления резистора обычно отсчитывается от угла поворота движка этого резистора. И у резистора для пассивного регулятора громкости (с плавной регулировкой) должна быть именно показательная (обратно логарифмическая) характеристика.
Точность повторения этой кривой совсем не обязательна. Надо просто чтобы было рядом. Если применить регулятор с прямой (линейной) зависимостью, то громкость резко возрастает в начале вращения и почти не изменяется при движении ручки в конце. Таким образом, если взять и сложить кривую зависимости слуха и кривую изменения сопротивления резистора, получиться ровная (прямая или очень близкая к ней) линия, и регулировка на слух будет восприниматься плавно.
В целом получается логарифмический регулятор громкости — регулятор, имеющий обратную логарифмическую зависимость между углом поворота ручки и изменением громкости.
↑ Конструкция и детали БУ
Конструктивно устройство разделено на две части. Блок индикации, на нем и установлен контроллер, расположен на передней панели.
Релейный модуль, расположен около входов.
Печатные платы выполнены технологией ЛУТ. На плате делителя верхний слой фольги оставлен используется как экран.
В конструкции можно использовать реле на другое напряжение, соответственно подключив к другому блоку питания. Транзисторы можно заменить на аналогичные, но необходимо учесть, что в КТ972 встроен диод. Регистры ИР23 могут быть серий 155, 1533, 555, импортные 74S374 или, при изменении платы, ИР8 серий 155 и т.п. Особенность ИР23 – высокая нагрузочная способность. Я использовал ИК-приемник KRT-30. Можно использовать любые другие марки, главное, чтобы частота модуляции пульта соответствовала частоте приемника, иначе может сильно понизиться дальнобойность ДУ.
Блок питания
может отличаться от указанного. У мня дежурное напряжение 15В стабилизируется в 12В, оно же используется для питания блока индикации, а 24В берется с основного трансформатора УЗЧ. Реле включения усилителя рассчитано на 12В и питается от дежурного БП.
Отдельно скажу о питании реле делителя и селектора входов: оно должно быть хорошо стабилизировано, поэтому реле на более высокое напряжение подходит лучше (меньше потребляемый ток).
Переключатель селектора входов, выходов на схеме изображен под галетный переключатель, также можно использовать переменный резистор (аналогично регулятору громкости).
Как разобрать переменный резистор типа СП3-33?
Существует две конструкции резисторов СП3-33. Отличаются они наличием металлических заклёпок и экрана, закрывающего резистивный элемент.
Но, разбираются они одинаково, путём срезания заклёпок или наплывов пластмассы, образовавшейся после горячей развальцовки. Инструмент можно использовать тот же, что и для разборки ползунковых потенциометров.
Для замены утраченных заклёпок, при сборке потенциометров СП3-33, можно использовать медную или алюминиевую проволоку диаметром 1,6мм, концы которой отгибаются в сторону (поз.2). В месте, где была оплавлена пластмасса, сверлим на глубину 1-2мм отверстия диаметром 1,6мм и вплавляем туда с помощью паяльника отрезки провода, концы которых тоже отгибаем в сторону. Но, лучше для этого использовать обычные или пустотелые заклёпки диаметром 1,6мм и длиной 3-4мм (поз.1).
Точно так же можно собрать и ползунковый резистор.
Если несколько ползунковых потенциометров расположены в ряд, и на изгиб проволоки недостаточно места, то проволоку можно расклепать.
Для этого нужно выбрать подходящий молоток или придать его клиновидной части закруглённую форму.
Эстеты могут воспользоваться специальной оправкой.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
↑ Работа регулятора
После включения тумблера питания усилитель находится в дежурном режиме, на индикаторе «—«. Для включения необходимо повернуть ручку громкости либо изменить положение переключателя входов, на индикаторе отображается величина затухания в дБ «32» (пример, соответствует положению регулятора громкости). Реле анодного напряжения включается примерно через 70 сек. Далее регулируем громкость, переключаем входы, т.е. управляем, как желаем.
С пульта ДУ доступны следующие функции:
0 — включение / выключение питания 1 — громкость [+] 2 — громкость [-] 3 — переключение входов по кольцу [+] 4 — переключение выходов 5 — переключение режима индикаторов 6 — переключение входов по кольцу [-] 7 — кнопка mute 8 — выключение / включение анодного 9 – не используется
Как разобрать переменный резистор типа СП-1, СП-3?
Разобрать потенциометр типа СП-1, СП-3 ещё проще. Для этого разгибаем металлические лапки, крепящие кожух к корпусу резистора.
Для удаления стопорного кольца потребуется специальный инструмент. Его можно изготовить из каких-нибудь небольших пассатижей или плоскогубцев.
После удаления фиксирующего кольца, разборка потенциометра не представляет сложностей.
Вот так выглядят детали, из которых собран потенциометр СП-3.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
↑ Обучение ДУ
Постоянное использование предыдущей конструкции выявило недостаток привязанности к конкретному пульту, поэтому здесь я сделал ДУ обучаемое. Можно использовать пульты популярных протоколов NEC, RC-6, RC-5.
В полностью выключенном устройстве выводим громкость на максимальное ослабление, а переключатель в положение 2/4 (максимальное). Включаем устройство, в течении 3 секунд надо нажать на любую клавишу пульта ДУ. Если пульт подходит, то на индикаторе высвечивается «H0» — предлагается выбрать первую клавишу (из списка выше), нажимаем. Блок принимает код, на индикаторах высвечивается «H1» и т.д. Цифра — номер функции из списка. Ненужные функции можно забить любыми уже используемыми кнопками.
Если за 3 секунды после включения клавишу на ДУ не нажали или пульт не подходит по протоколу, то устройство переходит в дежурный режим.
При включении усилителя начальные значения установок (громкость, входы, выходы) берутся из положения ручек на передней панели. При программировании можно смело жать на кнопки в течении 1 секунды или более (повтор не обрабатывается). При желании, считав программатором данные энергонезависимой памяти контроллера, увидим коды клавиш — два старших бита от кода устройства.
Как разобрать ползунковый переменный резистор?
Для разборки ползунковых потенциометров типа СП-3-23 достаточно срубить шляпки двух заклёпок.
Сделать это можно с помощью зубила, заточенного определённым образом.
Затем нужно удалить остаток заклёпок с помощью выколотки.
На этой картинке продемонстрирован порядок полной разборки, которая может понадобиться для установки дополнительных выводов тонкомпенсации.
А это все детали, из которых собирается ползунковый потенциометр.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
↑ Упрощенный вариант
Для тех кому нужен только регулятор громкости привожу упрощенную схему.
Запрограммировать две кнопки ДУ можно и без индикатора. Переводим SA1 в разомкнутое состояние, регулятор громкости в положение максимального затухания, включаем питание, нажимаем в течении 3 секунд любую кнопку пульта. Если пульт подходит, то при переключении SA1 все реле остаются выключены (максимальное ослабление). Программируем сами кнопки, нажимаем 1 раз любую не используемую кнопку, и далее 1 — громкость [+] 2 — громкость [-] Теперь выключаем устройство, либо нажимаем любую клавишу пульта 7 раз. Все кнопки запрограммированы.
↑ Результаты
Работа регулятора меня полностью удовлетворила, громкость регулируется плавно и с мелким шагом. В наушниках слышно переключение реле (слабый шелест только в момент регулирования), в АС регулирования практически не слышно. Индикатор показывает ослабление в децибелах, что очень практично. Измерение показали полностью линейную АЧХ, отсутствие искажений формы сигнала, погрешность ослабления на всем диапазоне регулирования не превышает 0,25Дб, несимметричность по каналам крайне мала. Устройство удалось.
Как почистить переменный резистор?
Существует устойчивое заблуждение, в котором источником шуршания, треска и обрывов потенциометра является нарушение контакта между бегунком и резистивным элементом.
Спешу доложить, что во многих случаях, нарушение контакта происходит между токосъёмником и металлической дорожкой коллектора. Особенно часто это случается, когда при сборке потенциометра на дорожку коллектора не была нанесена защитная смазка, а материал дорожки или её покрытия подвержен окислению. На картинке коллектор до и после чистки.
Поэтому, кроме чистки резистивного элемента, следует удалить следы окисления с дорожки коллектора и контактной части токосъёмника с помощью ластика.
После этого дорожки коллектора и резистивного элемента смазываются техническим вазелином ЦИАТИМ или ему подобным, и потенциометр собирается в порядке, обратном разборке.
Но, некоторые типы потенциометров, такие как СП3-4, полностью разобрать нельзя. В таких случаях, поступаем следующим образом. Снимаем крышку. Если токосъёмник смазан вазелином, промываем потенциометр в бензине и просушиваем.
Вырезаем из наждачной бумаги «Нулёвки» (подробнее о том, что такое «Нулёвка» >>>) полоску шириной около 5мм. Просовываем её между дорожкой коллектора и одним из токосъёмников, так чтобы абразивная сторона была обращена в сторону коллектора. Вращаем вал потенциометра так, чтобы наждачная бумага оставалась неподвижной. Затем повторяем процедуру, вставив наждачную бумагу между коллектором и вторым токосъёмником. Продуваем или промываем потенциометр.
Смазываем дорожку коллектора и резистивного элемента техническим вазелином с помощью деревянной лопатки, которую можно изготовить из спички.
В видеоролике показан процесс разборки, чистки, смазки и сборки разных типов потенциометров, применяемых в бытовой радиоаппаратуре.
Вернуться наверх к «Оглавлению»
