Потенциометрическая регулировка

 

При потенциометрической регулировке между источником сигнала и усилительным каскадом, либо между усилительными каскадами включается

 

регулировочный переменный резистор R _р, который изменяет коэффициент деления поданного на него напряжения (рис.9.1).

 

Rc

С

p

Rp

Е с

R вх С вх

Rx

Рис.9.1. Потенциометрическая регулировка усиления

 

Потенциометрическая регулировка сводится к изменению уровня входного сигнала.

 

Достоинствами плавной потенциометрической регулировки являются простота и возможность получения довольно большой глубины регулировки.

К ее недостаткам относятся изменение частотной и переходной характеристик устройства при изменении положения рукоятки регулятора и появление на выходе устройства шумов при вращении рукоятки регулятора вследствие непостоянства контактного сопротивления ползунка.

 

В виду того, что ощущение громкости звука пропорционально логарифму уровня сигнала, при использовании регулировки для изменения громкости воспроизведения звука желательно иметь изменение усиления в децибелах [дБ]

 

пропорциональным углу поворота рукоятки (при работе регулятора на высокоомную входную цепь):

 

						R
	b [дБ] A 20 lg K 20 lg	p	,
						R x	(9.2)
		A		b [дБ]
	R R 1020	R 1020.
	x p	p

где А – коэффициент пропорциональности, K – относительное изменение усиления, R _p и R _x – полное и введенное в цепь сопротивления регулирующего резистора соответственно.

 

Одним из недостатков плавной потенциометрической регулировки является зависимость частотных и переходных искажений каскада от

 

положения регулятора усиления. При крайнем нижнем положении ползунка регулятора сопротивление R _x, с которого снимается напряжение сигнала,

 

стремится к нулю, а поэтому частотные и переходные искажения, вносимые разделительным конденсатором C _р в таком положении регулятора максимальны.

 

Искажения в области верхних частот обусловлены увеличением общего эквивалентного сопротивления источника сигнала за счет включения во входную цепь транзистора сопротивления регулятора и, следовательно,

 

увеличением _в. Частотные и переходные искажения, вносимые эквивалентной входной емкостью следующего каскада, будут наибольшими в том положении ползунка, где выходное сопротивление регулятора максимально.

 

При нагрузке цепью с невысоким входным сопротивлением R _Вх

 

(например, входной цепью транзистора с общим эмиттером) увеличение громкости передачи по закону, близкому к линейному, при вращении рукоятки регулятора по часовой стрелке позволяет получить регулировку усиления последовательным переменным резистором (рис. 9.2).

Сp

Rc

Rp

Е с

R вх С вх

Рис.9.2. Схема потенциометрической регулировки усиления последовательным переменным

 

резистором

 

При заданной глубине регулировки D _р необходимое сопротивление резистора регулятора R _р для схемы на рис.9.2 определяется выражением:

 

R р R c R Вх D р

(9.3)

 

При использовании регулятора с последовательным переменным резистором наибольшие частотные и переходные искажения от конденсаторов

 

С _ри С _Эполучаются при замкнутом накоротко R _р(наибольшая громкость), а

 

 

наибольшие искажения от влияния С _Вх при полностью введенном R _р

 

(наименьшая громкость).

 

Если усилитель должен иметь несколько фиксированных, строго определенных значений коэффициента усиления, что, например, требуется в измерительной аппаратуре для изменения пределов измерения, используют ступенчатую потенциометрическую регулировку усиления (рис.9.3).

 

Источник U с сигнала

R 1

R 2

U Вх

R 3

R 4

Рис.9.3. Ступенчатая потенциометрическая регулировка усиления

 

В измерительной аппаратуре изменение усиления при переключении регулятора на соседнюю ступень обычно берут в 2, 3 или 10 раз (скачок регулировки 6, 10 или 20 дБ) в соответствии с предъявленными к прибору требованиями. При использовании такой регулировки в высококачественной и высоконадежной звуковой аппаратуре скачок регулировки берут таким, чтобы он практически не ощущался на слух (1, 5÷ 2, 5 дБ).

 

Ступенчатую регулировку можно сделать из ряда последовательно соединенных резисторов (рис. 11.4) или из ряда отдельных делителей.

 

Ступенчатая потенциометрическая регулировка с отдельными делителями становится частотнонезависимой, т.е. не вносит ни частотных, ни переходных искажений, если произведение емкости, шунтирующей верхний резистор ступени деления, на сопротивление этого резистора равно произведению емкости, шунтирующей нижний резистор, на его сопротивление.

 

Достоинством ступенчатой потенциометрической регулировки усиления является возможность получения очень большой глубины регулировки,

 

достигающей при хорошо сконструированном регуляторе 100÷ 120 дБ.