Дискретный регулятор громкости. Резистор

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.

Чаще всего в каскадах регуляторов громкости высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры непосредственно в качестве регуляторов используются переменные резисторы, позволяющие постепенно или плавно изменять усиление сигнала. Однако нередко в ламповых усилителях НЧ применяются и ступенчатые регуляторы громкости, выполненные на постоянных резисторах и переключателях.

Самым простым и распространенным схемотехническим решением регулятора громкости лампового УНЧ при выборе плавной регулировки является введение потенциометра с переменным коэффициентом деления напряжения во входную цепь, в межкаскадную цепь или в цепь отрицательной обратной связи усилителя. Перемещением движка этого потенциометра и осуществляется непосредственно регулировка громкости. При этом в качестве регулировочного потенциометра рекомендуется использовать переменные резисторы с так называемой логарифмической характеристикой (характеристика типа В), чтобы обеспечивалось равномерное изменение громкости воспроизводимого сигнала при различных уровнях входных сигналов.

Регулятор громкости с плавной регулировкой при желании можно заменить регулятором со ступенчатой регулировкой. Для этого достаточно произвести соответствующую замену регулирующего элемента, то есть вместо потенциометра установить цепочку последовательно соединенных постоянных резисторов, количество которых и соотношение их номиналов определяет диапазон и закон регулирования.

При выборе схемы регулятора громкости не следует забывать о том, что человеческое ухо имеет различную чувствительность к сигналам разной частоты и громкости. На практике это явление проявляется в том, что при уменьшении громкости воспроизводимого звукового сигнала у слушателя создается впечатление изменения тембра звучания, которое выражается в кажущемся значительно большем уменьшении относительной громкости составляющих низших и высших частот по сравнению с сигналами средних частот. Поэтому в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре применяются тонкомпенсированные регуляторы громкости, в которых при уменьшении громкости осуществляется необходимый подъем составляющих низших и высших частот для обеспечения равной громкости восприятия. С увеличением громкости требуемый подъем составляющих граничных частот уменьшается. Основу тонкомпенсированных регуляторов громкости обычно составляют потенциометры с одним или двумя отводами, к которым подключаются соответствующие RC-цепочки.

Обычно регулятор громкости используется для изменения уровня выходного сигнала УНЧ с минимальными вносимыми искажениями. При этом чаще всего в качестве такого регулятора применяется переменный резистор, включаемый либо на входе усилителя, либо между предварительным и оконечным каскадами. Вместо переменного резистора, как уже отмечалось, может использоваться и ступенчатый регулятор, выполненный на основе переключателя и кассеты резисторов с разным сопротивлением. Упрощенные принципиальные схемы простейших регуляторов громкости приведены на рис. 1.

Рис.1. Упрощенные принципиальные схемы регуляторов громкости

Чтобы предотвратить возможность перегрузки первой лампы усилителя при большой амплитуде входного сигнала, используется схема подключения регулятора громкости, изображенная на рис. 1, а. В этом случае переменный резистор применяется непосредственно в качестве нагрузки предыдущего устройства. Если же максимальная амплитуда входного сигнала мала, переменный резистор регулятора громкости можно установить в цепи управляющей сетки одного из последующих усилительных каскадов, как показано на рис. 1, б. Преимуществом такого подключения является ослабление воздействия внешних помех, так как на регулятор подается полезный сигнал, уже усиленный до необходимого уровня.

Регулировка уровня громкости в ламповых УНЧ может осуществляться и с помощью специальных каскадов, в которых обеспечивается изменение крутизны характеристики лампы. Принцип действия таких регуляторов громкости основан на том, что при использовании в усилительном каскаде лампы с большим внутренним сопротивлением усиление такого каскада будет пропорционально крутизне ее характеристики (S). Поэтому при использовании лампы с переменной крутизной характеристики для изменения усиления каскада достаточно переместить рабочую точку на участок с другой величиной крутизны. Изменение положения рабочей точки и, соответственно, коэффициента усиления может осуществляться разными способами, например изменением величины напряжения смещения или напряжения на экранной сетке лампы. Упрощенные принципиальные схемы таких регуляторов громкости приведены на рис. 2.

Рис.2. Упрощенные принципиальные схемы регуляторов громкости с изменением крутизны характеристики лампы

Необходимо отметить, что рассмотренные регуляторы громкости, в которых используется принцип изменения крутизны характеристики лампы, могут применяться лишь в первых каскадах УНЧ при относительно малых амплитудах входного сигнала (не более 200 мВ). При более высоких уровнях входного сигнала могут возникнуть значительные нелинейные искажения, вызванные криволинейностью динамической характеристики.

Для регулировки громкости в ламповых усилителях низкой частоты нередко используются регуляторы, которые обеспечивают компенсацию низких частот при малых уровнях входного сигнала. Принципиальная схема одного из таких регуляторов приведена на рис. 3.

Рис.3. Принципиальная схема регулятора громкости с компенсацией низких частот при малых уровнях входного сигнала

На вход каскада подается входной сигнал с фиксированным подъемом уровня низших частот воспроизводимого диапазона. Этот уровень определяется величинами сопротивлений резисторов R1, R2 и R3, образующими входной делитель, а также значением емкости конденсатора С2. С выхода регулятора в цепь сетки лампы через делитель, образованный элементами R7 и С2, поступает сигнал обратной связи. Чем выше уровень громкости, тем значительнее и обратная связь. Величина сопротивления резистора R7 определяет соотношение ослабления низших частот в цепи обратной связи к подъему этих частот во входной цепи. В идеальном случае подбором сопротивления резистора R7 следует добиться того, чтобы ослабление низших частот в цепи обратной связи было равно их подъему во входной цепи. В этом случае форма частотной характеристики сигнала на выходе каскада будет близка к линейной. Приведенные на рис. 3 номиналы элементов рассчитаны на использование одного из триодов лампы 6Н2П.

При уменьшении громкости сигнала с помощью потенциометра R6 уменьшается и значение обратной связи, однако фиксированный подъем низших частот остается прежним. В результате уровень низших частот в выходном сигнале возрастает. При очень малых значениях громкости обратная связь практически отсутствует, а характеристика каскада определяется только параметрами цепочки R1, R3 и С2. При этом подъем низших частот максимальный.

Одним из недостатков данной схемы является то, что триод включен перед регулятором громкости, поэтому при очень сильном входном сигнале он может перегружаться. Однако сигнал с входа подается на управляющую сетку лампы через делитель, который даже на частоте 50 Гц обеспечивает ослабление более чем в 4 раза. Вследствие этого данная схема может работать без искажений при уровне входного сигнала до 4-5 В. Также необходимо отметить, что рассматриваемая схема чувствительна к уровню фильтрации анодного напряжения, поэтому применение фильтра R8C5 в цепи питания анода лампы является обязательным.

При конструировании лампового УНЧ радиолюбители нередко ставят перед собой задачу включения в его состав каскада, с помощью которого можно регулировать громкость дистанционно. Применение в обычных регуляторах выносных пультов с размещенными в них потенциометрами вряд ли можно считать удачным решением, поскольку чаще всего такие пульты соединяются с усилителем с помощью длинных кабелей, что приводит к появлению весьма существенных искажений. Однако существуют разнообразные схемотехнические решения, обеспечивающие регулирование громкости на расстоянии, например, посредством изменения управляющего напряжения постоянного тока, при практическом отсутствии искажений. Принципиальная схема одного из вариантов регулятора громкости с дистанционным управлением приведена на рис. 4.

Рис.4. Принципиальная схема регулятора громкости с дистанционным управлением

Отличительной особенностью рассматриваемого регулятора является включение вместо катодного резистора триода усилительного каскада еще одного триода, который выступает в роли регулирующего элемента. При изменении величины постоянного отрицательного напряжения, подаваемого на сетку второго триода, изменяется величина его сопротивления. В результате меняется глубина отрицательной обратной связи для первого триода. Так, например, при возрастании внутреннего сопротивления второго триода отрицательная связь возрастает, а усиление первого триода снижается. В данной схеме импортный двойной триод типа ЕСС82 можно заменить, например, отечественной лампой 6Н1П.

В высококачественной ламповой звуковоспроизводящей аппаратуре широкое распространение получили регуляторы громкости с тонкомпенсацией. Необходимость применения таких регуляторов громкости объясняется тем, что чувствительность уха человека изменяется в зависимости от частоты и громкости воспринимаемого звукового сигнала. Так, например, лучшая чувствительность соответствует восприятию составляющих средних частот по сравнению с составляющими высших и особенно низших частот. Поэтому при уменьшении громкости у слушателя появляется субъективное ощущение, что одновременно уменьшается уровень составляющих высших и низших частот воспроизводимого диапазона. В результате проведенных в этой области исследований были составлены определенные зависимости, которые получили название кривых равных громкостей.

Чтобы при разных уровнях громкости все частотные составляющие воспроизводимого сигнала воспринимались одинаково, в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре применяются регуляторы громкости, в которых при уменьшении громкости осуществляется необходимый подъем составляющих низших и высших частот, а с увеличением громкости подъем составляющих граничных частот уменьшается. Такие регуляторы называют тонкомпенсированными или частотно-зависимыми. Естественно, разработчики стремятся к тому, чтобы характеристики тонкомпенсированных регуляторов громкости были как можно ближе к кривым равной громкости.

Самым простым вариантом построения частотно-зависимого регулятора громкости является объединение непосредственно регулятора громкости и регулятора тембра с использованием спаренных переменных резисторов. Принципиальные схемы таких регуляторов громкости приведены на рис. 5, а и 5, б. Нередко в тонкомпенсированных регуляторах громкости используются потенциометры с одним или с двумя отводами, к которым подключаются соответствующие RC-цепочки. Принципиальная схема одного из вариантов такого регулятора громкости приведена на рис. 5, в.

Рис.5. Принципиальные схемы простых тонкомпенсированных регуляторов громкости

Токомпенсированный регулятор громкости может иметь и ступенчатую регулировку. К достоинствам таких регуляторов, помимо отсутствия потенциометра соответствующей конструкции, следует отнести возможность выбора значительно более широкого диапазона регулировки. Принципиальная схема одного из вариантов входного каскада лампового УНЧ с таким регулятором приведена на рис. 6.

Рис.6. Принципиальная схема тонкомпенсированного регулятора громкости со ступенчатой регулировкой

Тонкомпенсация в регуляторах громкости может быть реализована и с помощью специальных фильтров. Принципиальная схема регулятора с фильтром тонкомпенсации приведена на рис. 7.

Рис.7. Принципиальная схема регулятора громкости с фильтром тонкомпенсации

В рассматриваемой схеме фильтр тонкомпенсации представляет собой двойной Т-мост, коэффициент передачи которого для составляющих средних частот воспроизводимого диапазона меньше, чем коэффициент передачи для составляющих низших и высших частот. В режиме максимальной громкости движок потенциометра R4 должен находиться верхнем по схеме положении, при этом фильтр замкнут накоротко и не влияет на форму частотной характеристики. Для уменьшения громкости движок потенциометра R4 следует перемещать вниз, при этом уменьшается шунтирующее действие верхней части данного потенциометра на фильтр. В результате через фильтр начинают проходить составляющие определенных частот в соответствии с его частотной характеристикой. Поскольку составляющие средних частот ослабляются этим фильтром в большей степени, чем составляющие крайних частот, изменение частотной характеристики усилителя происходит по зависимости, близкой к кривым равной громкости. Потенциометр R4 должен иметь логарифмическую характеристику (тип В).

В этой части статьи поговорим об аспектах согласование регулятора громкости Никитина с усилителем.
Для получения заявленных параметров, снижения искажений и обеспечения плавности регулирования громкости регулятор Никитина обязательно должен быть согласован с входным сопротивлением усилителя!

Рассмотрим по порядку:

1. Общие вопросы согласования регулятора.
2. Согласование регулятора со схемами на ОУ и транзисторами.
3. Согласование регулятора с ламповыми каскадами.

1. Общие вопросы согласования.

Для рассмотрения общих нюансов согласования регулятора громкости Никитина с усилителями обратимся к статье «Искажения, возникающие в каскадах на ОУ при регулировании уровня сигнала», автор В.А.Свинтенок.

Целиком приводить её не буду (кому интересно, тот легко найдёт её на просторах Интернета). В ней автор, проведя не совсем корректные и неполные эксперименты, подтвердил известный факт, что усилители в инвертирующем включении звучат лучше и имеют меньшие искажения, чем усилители в неинвертирующем включении. Эту особенность давно заметили и попытались объяснить Дуглас Селф и Николай Сухов (автор того самого «усилителя высокой верности»). Последний пришёл к выводу, что подобный эффект вызван тем, что в неинвертирующем включении переход б-э входного транзистора оказывается вне цепи общей отрицательной обратной связи, из-за чего не компенсируется ёмкость Миллера. Соответственно, для усилителя с полевыми транзисторами на входе подобный эффект либо значительно слабее, либо не наблюдается вовсе.

Та вот, в экспериментах описанных в статье поучаствовал и регулятор громкости Никитина. Порой, правда, не совсем корректно. Не понятно, зачем нужно было снимать характеристики ненагруженного регулятора??? Ещё раз повторю, что для обеспечения заявленных параметров (шаг регулировки, равномерность регулировки, диапазон регулировки и т.д.) регулятор обязательно должен быть согласован с нагрузкой !!!

Примечание: в указанной статье регулятор громкости Никитина чаще упоминается как «регулятор громкости лестничного типа» .

Итак, наиболее интересные и полезные выводы из статьи:

...Как было показано выше, неинвертирующее включение ОУ с резисторами на входах не позволяет реализовать предельный потенциал у большинства микросхем по нелинейным искажениям. Инвертирующее включение дает ряд лучших характеристик: меньшие нелинейные искажения, более короткий и «мягкий» спектр искажений, отсутствие «порога» (резкого возрастания высших гармоник в спектре), на искажения и спектр не оказывает влияние внутреннее сопротивление источника сигнала.

Стандартное построение регулятора уровня с буферным повторителем в инвертирующем включении представлено на Рис.15. На практике такая схема используется довольно редко и связано это со следующим. Чтобы сохранить входное сопротивление схемы на уровне значения сопротивления Rп и закон изменения сопротивления от угла поворота ручки потенциометра необходимо, чтобы для резисторов схемы выполнялось условие R > Rп (в 3 и более раз). Чтобы получить приемлемое входное сопротивление схемы приходится выбирать достаточно высокоомные резисторы R. А это ведет в свою очередь к повышенному уровню шума схемы.

Тем не менее, рассмотрим эту схему в качестве отправной схемы для этого типа включения.

Для схемы, представленной на Рис.15 максимальные искажения будут в верхнем положении движка потенциометра Rп и соответствуют повторителю в инвертирующем включении. Далее по мере снижения уровня сигнала на выходе потенциометра пропорционально начнут снижаться и искажения на выходе ОУ. В связи с чем, охарактеризовать поведение активного элемента в регуляторе достаточно описанием его в одной точке – в точке наблюдения максимальных искажений.

В Таблице 10 приведены коэффициенты гармоник для входного напряжения 2 и 4 вольта для инвертора собранного по схеме Рис.15 при номинале резисторов R = 5кОм и при коэффициенте передачи регулятора Кр = -1.

Таблица 10.

Анализируя данные приведенные в Таблице 10 можно заметить, что выбор микросхем для построения регуляторов уровня сигнала с малыми искажениями значительно шире.

Лучшие микросхемы в этом включении LME49860 , LME49710 и AD8066 . Помимо прекрасных характеристик по нелинейным искажениям у них и прекрасный спектр искажений: 2 – 3 гармоники при входном напряжении четыре вольта.

Прекрасные характеристики и у JRC2114 , OP275 и NE5532 . Спектры у первых двух микросхем содержат 4 – 5 гармоник при входном напряжении 4 вольта, а вот у NE5532 он длинный, с провалом. Ее лучше использовать при входном напряжении меньше четырех вольт.

Хорошие спектры (четыре гармоники) при входном напряжении 4 вольта и у AD826 , THS4062 , LT1220 . Микросхемы OPA2134 , AD5599 и AD8620 лучше использовать при входном напряжении два и менее вольта. У LM6171 в инвертирующем включении искажения существенно выше, а характер и поведение спектра от напряжения питания такое же что и в неинвертирующем включении.

Как было выше сказано, на практике реализовать высокий потенциал по искажениям у данного типа регулятора проблематично из-за присущих этому включению недостатков. Так для получения входного сопротивления близкое к 10кОм необходимо в схеме инвертора выбирать довольно высокоомные резисторы (более 30кОм), что приведет к существенному росту шума регулятора и сократит количество микросхем способных на достаточно качественном уровне работать в этом включении. В значительной мере эти проблемы можно решить, если в этом включении использовать регулятор уровня сигнала «лестничного» типа...

…для осуществления этого необходимо нагрузочный резистор регулятора отключить от общего провода и подключить к инвертирующему входу ОУ, как это показано на Рис.16.

Все достоинства этого регулятора в таком включении сохраняются. При коэффициенте передачи регулятора 0дБ схема представляет собой инвертор с единичным усилением и с входным сопротивлением 10кОм. Максимальные искажения такого регулятора соответствуют и максимальному сигналу на входе инвертора и будут соответствовать значениям данных приведенных в Таблице 10. На входе регулятора можно включить RC цепочку для ограничения высоких частот без опасения увеличения нелинейных искажений. По мере снижения напряжения будут снижаться и искажения, что является нормальным и естественным свойством регулятора в этом включении.

Максимальный коэффициент ослабления сигнала и частотная характеристика определяются максимальным затуханием регулятора и его частотной характеристикой

Забегая несколько вперед, можно сказать, что это одно из лучших решений позволяющее получить минимально достижимые нелинейные искажения с «мягким» и коротким спектром. В этом включении достижимы искажения, не превышающие уровень единиц стотысячных при 4 вольтах на входе с монотонным снижением искажений по мере увеличения коэффициента затухания регулятора.

Единственно «не сильное» место регулятора – шумы. Они будут определяться резисторами (эквивалентное значение не более 6кОм) и коэффициентом передачи инвертора по шуму (равное двум)…

Надо также отметить, что в ходе экспериментов при неинвертирующем включении усилителя автором был выявлен рост искажений при увеличении монтажной ёмкости регулятора. Поэтому при сборке схемы в таком варианте следует уделить особое внимание элементам регулятора, их расположению и способу монтажа!

2. Согласование регулятора громкости Никитина со схемами на ОУ и транзисторах.

Пример согласования регулятора громкости Никитина с неинвертирующим усилителем:

увеличение по клику

Здесь входное сопротивление усилителя определяется значением резистора R11. Для согласования с регулятором громкости его номинал выбран 10 кОм. В случае необходимости получения большего усиления от ОУ можно увеличить номинал резистора R12.

Напомню, что в данной схеме не полностью реализуется потенциал операционного усилителя (по параметрам и качеству звучания) и схема довольно чувствительна к ёмкости (качеству) монтажа. Поэтому её рекомендуется использовать только в случае крайней необходимости.

При использовании ОУ в инвертирующем включении указанные выше недостатки устраняются:

увеличение по клику

Здесь входное сопротивление усилителя определяется номиналом резистора R11. Для согласования с регулятором громкости Никитина его значение выбрано 10 кОм.

Внимание! В приведенных схемах номиналы резисторов указаны для согласования регулятора громкости Никитина с нагрузкой 10кОм . Если регулятор рассчитан на другую нагрузку (например с помощью таблицы из ) номиналы указанных резисторов надо изменить на соответствующие.

Пример согласования регулятора с реальным усилителем:

на рисунке представлен входной каскад модернизированного усилителя мощности В.Короля:

Каскад выполнен по двухтактной схеме, и при идентичных параметрах комплиментарных транзисторов Т1 и Т2 за счёт взаимной компенсации базовых токов входное сопротивление такого каскада будет определяться, в основном, номиналом резистора R1.

Для согласования такого усилителя с регулятором громкости Никитина (на 10кОм) достаточно установить резистор R1 номиналом 10кОм:

увеличение по клику

3. Согласование регулятора громкости Никитина с ламповыми каскадами.

Подозреваю, что некоторым читателям входное сопротивление регулятора (10кОм) может показаться относительно низким. Хотя в большинстве современных аппаратов (звуковые карты, CD/DVD проигрыватели) на выходе стоят буферы, которые позволяют подключать нагрузку не менее 2кОм, однако…

Вдруг кто-то захочет нагрузить ламповый каскад на данный регулятор.

В этом случае, если на выходе отсутствует катодный повторитель, для согласования относительно низкого входного сопротивления регулятора с высоким выходным сопротивлением схемы (резистивного лампового каскада или SRPP) можно использовать буферный каскад, предложенный Зызюком (его надо включить между выходом лампового каскада и регулятором громкости):

Настройка схемы (выполняется при закороченном входе – свободный вывод С1 соединить с «общим» проводом схемы):

1. резистором R4 выставляется ток покоя VT2 равный 35мА.
2. резистором R1 выставляется «0» постоянного напряжения на выходе схемы.

При указанном токе и напряжениях радиаторы для транзисторов не требуются.

А ещё лучше будет использовать « », подобрав входное и выходное сопротивления.

Удачи в творчестве, качественного звука и работающих схем!

РЕЗИСТОРЫ ПОСТОЯННЫЕ

Прежде всего небольшая напоминалка об обозначениях резисторов:

Как и любой другой элемент у резисторов есть такой параметр как собственный шум, который складывается из теплового и токового шума.
Токовый шум обусловлен дискретной структурой резистивного элемента. При протекании тока возникают местные перегревы, в результате которых изменяются контакты между отдельными частицами токопроводящего слоя и, следовательно, флюктуирует (изменяется) величина сопротивления, что ведет к появлению между выводами резистора ЭДС токовых шумов. Токовый шум, также как и тепловой, имеет непрерывный спектр, но интенсивность его увеличивается в области низких частот, и величина значительно превышает величину теплового шума.
Все эти эффекты зависят от плотности тока. Чем она больше, тем больше проявление этих неприятностей. Поэтому соединив 2 резистора параллельно (увеличив площадь сечения и уменьшив плотность тока) все эти эффекты уменьшаются. Тоже самое можно сделать взяв резистор большей габаритной мощности. У него сечение проводящего слоя больше и плотность тока в нем будет меньше. Соединив 2 резистора последовательно шумы суммируются, поэтому крайне не желательно использовать последовательное соединение резисторов в каскадах имеющих большой коф усиления. Суммарное сопротивление двух резисторов соединенных параллельно вычисляется по формуле:

Этот шум зависит от многих факторов, в том числе и от конструкции конкретного резистора, включая резистивный материал и в особенности концевые соединения. Вот типичные значения избыточного шума различных типов резисторов, выраженные в микровольтах на вольт приложенного к резистору напряжения (приводится среднеквадратичное значение, измеренное на одной декаде частоты):

Углеродно-композитные От 0,10 мкВ до 3,0 мкВ

Углеродно-пленочные От 0,05 мкВ до 0,3 мкВ

Металлопленочные От 0,02 мкВ до 0,2 мкВ

Проволочные От 0,01 мкВ до 0,2 мкВ

Однако не совсем ясно на каком основании были сделаны выводы о том,что С5-5 или С5-16 не содержат индуктивности и наиболее ярким примером является механическое вскрытие:

Наиболее приемлемым вариантом считается использование для этих целей резисторов МЛТ-2, однако шансы от избавления от индуктивности не сто процентны - на верхнем резисторе четко просматривается спираль из резистивного слоя:

Поэтому при покупке МЛТ-2 следует обратить внимание на их внешний вид, и если окажется, что резистивный слой в виде спирали это совсем не повод впадать в панику - да, будет иметь место индуктивность, но ее величина слишком мала - у представленного на фото резистора на 100 Ом индуктивность составила 70 мкГн, а для резисторов сопротивлением 1, 0,68, 0,47, 0,33 и 0,22 Ома оно будет в десятки раз меньше.

РЕЗИСТОРЫ ПЕРЕМЕННЫЕ

Кроме постоянных резисторов в усилителях используются переменные - для регулировки громкости, баланса, при необходимости тембра. От качества этих резисторов зависят в основном дополнительные шумы, вносимые изменяющимся сопротивление контакта между резистивным слоем и движком.

Кроме прочих параметров у переменных резисторов есть еще один - группа. Этот параметр показывает по какому закону изменяется сопротивление на движке резистора в зависимости от его положения, например для резисторов роторного типа это будет угол поворота. У отечественных резисторов различают 3 основные и две вспомогательные группы:

Группа А - линейная зависимость изменения сопротивления от положения движка, группа Б - логарифмическая зависимость, В - обратнологарифмическая. Самые популярные - "А" и "В". "А" используется для линейных регулировок, например в терморегуляторах, регуляторах оборотов двигателей. "В" - оптимальнейший вариант для регулировки громкости, поскольку человеческое ухо увеличение громкости воспринимает по логарифмическому закону. Вспомогательные группы И и Е обычно используются в паре на сдвоенных резисторах - один резистор группы "И", второй "Е", что делает такой резистор идеальным для регулировки баланса в стерео усилителях.
У импортных переменных резисторов 4 группы:

Тут сразу следует обратить внимание на то, что у импортных группа А имеет обратнологарифмическую зависимость, т.е. для регулировки громкости требуется как раз резисторы группы "А", а группа B имеет линейную зависимость. Группа W используется для регулировки баланса - обычно движок резистора соединяется с общим проводом, а резистивный слой выступает в роли аттенюатора, совместно с постоянными токоограничивающими резисторами.
На некоторых подвидах переменных резисторов, предназначенных для регулировки громкости делаются отводы от середины резистивного слоя, гораздо реже делаются отводы с соотношением 1/ и 2/3. Данные резисторы удобны для реализации тонкомпенсированных регуляторов громкости. Тонкомпенсация позволяет выравнять иллюзию изменения АЧХ тракта при малых и больших громкостях - на малой грокости кажется, что НЧ и ВЧ составляющие сигнала уменьшаются, поэтому и вводится подъем НЧ и ВЧ в самом регуляторе. Один из вариантов схемы тонкомпенсированного регулятора громкости и изменения его АЧХ приведены ниже:

Основных видов переменных резисторов две - роторные и движковые. И те, и другие имеют в своем составе множество подвидов, поэтому для краткости в таблице приведены только популярные:

	Переменный резистор серии R12, бывают сдовоенные, бывают с выключателем. Ближайший сосед по конструктиву выполнен на текстолитовой основе. Широко используются в переносной аудиоаппаратуре. Бывают для вертикального и горизонтального монтажа. Надежность оставляет желать лучшего.
	Серия R12XX - по конструктиву состоит из гетинаксовой "подковы" с нанесенным углеродистым резистивным слоем. Для большего понимая следйет расшифровать обозначение: R - ROTOR, т.е. роторный, следующие две цифры обозначают диаметр , а вот дальше уже по спецификации. Бывают одинарные и сдвоенные. Широко используются в переносной аудиоаппаратуре и в автомобильной низкой ценовой категории. Бывают для вертикального и горизонтального монтажа.
	Серия RK11ХХ, такого же конструктива серия RK14ХХ, бывают для вертикального и горизонтального монтажа, первые цифры после букв обозначают размер: , бывают сдвоенные и одинарные, в переносной аудиоаппаратуре не очень популярны, но попадаются.
	RK12ХХ популярны в стационарной средней ценовой категории и переносной аппаратуре высокого класса, частенько мелькали в автомагнитолах. Бывают одинарные, сдвоенные, счетверенные. Размер подковы с резистивным слоем может достигать 24 мм, разумеется в названии первыми цифрами будет 24. Могут быть с выключателем, некоторые модели этого вида имеют отвод от середины. Для увеличения надежности и уменьшения сопротивления между контактом движка и резистивным слоем лучше использовать резисторы бОльшего диаметра, если нет ограничений по габаритам.
	Переменные резисторы движкового (ползункового) типа содержат в своей абривиатуре либо первую, либо вторую букву S - SLIDE. Бывают одинарными, сдвоенными, с отводом от середины и без него. Первые две цифры после букв обозначают длину хода движка, например у верхнего SL101 движок перемещается на 10 мм, а у нижнего SL20V1 - 20 мм. Обычно в среднем положении движок резисторов слегка фиксируется.
	Потенциометры DACT и ALPS по конструкции представляют собой многопозиционный галетный переключатель с установленными SMD резисторами. Номиналы резисторов обеспечивают обратнологарифмическую зависимость изменения сопротивления при повороте оси потенциометра. Контакты движка и "подковы" выполнены из материалов повышенной износостойкости и обеспечивают наилучший контакт на протяжении ОЧЕНЬ продолжительного времени. Разумеется стоимость подобных потенциометров довольно высокая.
	Есть еще одна группа потенциометров, которую можно назвать "удачной", причем в прямом смысле этого слова - это потенциометры снятые со старых усилителей мощности нулевой группы сложности. Буквально два месяца назад был УДАЧНО приобретен такой потенциометр у дедуни-старьевщика всего за 50 рублей. Замасленен, запылен, но контакты в ОЧЕНЬ хоршем состоянии.
Здесь рассмотрены резисторы наиболее популярные.

ПРОВОДА И РАЗЪЕМЫ

После того как все платы готовы, проверены и вымыты их необходимо установить в корпус и соединить между собой, а для этого требуются провода и "соединители".
Наилучшим соединением является пайка, но это далеко не всегда удобно, да пайка бывает разная.
Если используется соединение пайкой, то для пайки необходим припой. В радио-электронной аппаратуре (РЭА) используются свинцово-оловянные припои трех основных марок:
ПОС-40 - содержит 40 % олова и 60 % свинца, используется... Да лучше бы не использовался...
ПОС-60 - самый популярный припой, используется для монтажа элементов РЭА, содержит 60 % олова и 40 % свинца. Имеет хорошую растекаемость, находясь в жидком состоянии, со временем может приобрести оксидную пленку и стать матовым;
ПОС-90 - припой состоящий из 90 % олова и почти 10 % свинца (остальное на технологические примеси). Довольно часто называется пищевым, поскольку содержание свинца минимально и может использоваться для пайки бытовых предметов, контактирующих с пищей. Качество пайки довольно высокое, но необходимо несколько большая температура паяльника. Медное жало паяльника выгорает гораздо быстрее, чем при использовании ПОС-60. Поверхность ПОС-90 практически не окисляется от влаги.
Есть еще один вид припоя, именуемый безсвинцовым или экологически чистым. Химический состав искать даже не захотелось - этой светлосерой субстанцией запаяно большинство электронных приборов низкой ценовой категории, имеет более высокую температуру плавления, по сравнению с ПОСами, находясь в жидком состоянии имеет низкую смачиваемость, что затрудняет облуживание выводов электронных компонентов и снижает качество пайки. Механические свойства на уровне ПОС-40.
При пайке практически всегда используются флюсы - вещества создающие на поверхности спаиваемых деталей тонкую пленку, предохранающую от окисления, которое при высоких температурах происходит гораздо быстрее. Химических составов флюсов довольно много, большинство основано на обычной сосновой канифоли, которая может использоваться при пайке и сама по себе.
Для улучшения качества пайки рекомендуется зачищенные жилы многожильных проводов свить как можно плотней между собой - таким образом создается максимально возможное количество точек соприкосновения, существенно уменьшающих сопротивление контактов.
Использовать разъемы в силовой части усилителя крайне не желательно, даже если они самозажимные или винтовые. Подобное соединение автоматически удваивает количество соединений:
1. Разъем припаивается к плате;
2. Провод прикручивается к разъему
Если же используются раъемы имеющие "папу-маму", то количество соединений утраивается:
1. Разъем "папа" припаивается к плате;
2. Точка контакта ответных частей "папа-мама";
3. Разъем "мама" припаивается к проводам
Конечно же разъемы существенно упрощают доступ с модулям устройства, но они же и снижают надежность, поэтому разъемы лучше использовать только на слаботочных цепях и сократить их количество до минимально возможного.
Разумеется, что можно возразить - мол достаточно много устройств собирается на разъемах и ни чего страшного не происходит.
Ну для начала следует осознать, что при сборке в заводских условиях далеко не последнее место занимает технологичность - удобство сборки для повышения количества выпускаемой продукции и уж потом рассматривается надежность используемых соединителей.
С другой стороны "ни чего страшного" не происходит:

ПРОВОДА

В усилителях провода можно разделить на две основные группы - сигнальные и питания, причем под питание можно определить и провода, по которым производится управление, например реле селектора входов. Сигнальные провода это провода по которым собственно и проходит звуковой сигнал от входа до выхода.
В низковольтной сигнальной части усилителя лучше использовать экранированные провода, причем лучше в изоляции, поскольку эранированный провод без изоляции может соприкаснуться с корпусом, ражиатором и т.д., что неизбежно повлечет создание "земляной петли" - эффекта возникающего за счет соединения общего провода в разных точках и дающего возможность образования рамочной антенны, собирающей многие наводки и импульсные помехи.
Однако экранированные провода тоже бывают разными и самые доступные это так называемый "НЧ провод для видео", продается либо сдвоенным, либо счетверенным.

Перед покупкой лучше произвести небольшое анатомическое вскрытие и убедится, что провод является проводом, а не жалкой пародией на него, да еще и сделанной из какого то сталистого сплава, который ОЧЕНЬ тяжело паяется:

Провод должен иметь однородную изоляцию центральной жилы и довольно плотную, эластичную и не крошащуюся оплетку:

Причем чем плотнее оплетка тем лучше, в идеале жилы оплетки должны быть сплетены в сетчатую трубку, но в последнее время такой провод попадается довольно редко:

Ну совсем хорош провод "микрофонный", сильно напоминающий кооксиальный кабель, с однородной, довольно толстой изоляцией центральной жилы, существенно снижающей емкость кабеля и плотной оплеткой. Довольно часто попадаются "микрофонные" провода эконом-класса, в которых жидкая оплетка, но экранировка сохраняется за счет использования фольги.

В качестве проводов питания и управления лучше использовать медный многожильный провод из расчета 4-5 А на мм кв. Теоритически можно использовать и большую напряженость - провод будет успевать остывать, но только сильно заниженное сечение будет способствовать бОльшему падению напряжения, следовательно напряжение питания будет сильно зависеть от протекающего тока.
Для предварительных каскадов это, теоритически, не так критично - они потребляют не большие токи и компенсировать падение можно увеличением емкости конденсаторов фильтра питания, установленных непосредственно на плате модуля. Однако имеет ли смысл бороться с проблемой, если есть возможность обойти ее?
Для оконечных каскадов провалы питания более болезненны - мало того, что при пике музыкального сигнала происходит разрядка конденсаторов фильтра питания, которых обычно минимальная достаточность, так еще и тонкие провода создают дополнительный провал напряжения. Отсюда и возникает более раний клиппинг, который уже будет слышно.
Кроме питания к силовым проводам можно отнести провода выходящие непосредственно с выхода усилителя мощности, идущие на клеммы подключения, а дальше уже непосредственно на АС.
Вот тут уже возникает точка споров и недоразумений, поскольку практически все рекомендуют использовать для этих целей акустический провод (безкислородную медь), но вот причины называются порой самые абстрактные.
Тут следует остановиться подробней на самых популярных:

Меньшее активное сопротивление

Проволока медная изготовляется следующих марок:

Теоритически вроде как все верно, но...
,
где R - сопротивление проводникового материалла (ом)
l - длина провода в метрах
p - электрическое удельное сопротивление материала
A - площадь поперечного сечения
ПИ - математическое число
d - номинальный диаметр провода в миллиметрах
Берем 10 метров сечением 1,5 мм кв получаем сопротивление для безкислородной меди 0,1147 Ома, для обычной 0,12 Ома. Даже при нагрузке в 2 Ома отношение сопротивлений более чем в 16, однако ни какой нормальный человек для двухомного динамика не будет использовать сечение 1,5 мм кв - минимум 2,5 мм кв.

Снижение СКИН-ЭФФЕКТА

Разумеется, что на высоких частотах электроны выталкиваются к поверхности проводника и толщина скин-слоя для частоты 100 кГц составляет 0,2 мм. Однако наличие множества НЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ между собой жил в проводе делает его ОДНИМ проводником, диаметр которого пропорционален суммарному сечению, а не сечению каждой жилы. Акустический кабель, действительно компенсирующий СКИН ЭФФЕКТ выглядит несколько иначе, чем его привыкли представлять в перефирийных аудиомагазинах:

Стоимость этого кабеля будет совсем не маленькой. Впрочем о стоимости - здесь еще есть зависимость от того, где собственно этот кабель покупать. Для примера две цены одного и того же кабеля:

В аудиомагазине стоимость провода составляет 96 рублей за метр, а в магазинах, занимающихся теплыми полами и прокладывающих под полами акустический кабель в виде допуслуги не превышает 20 руб за метр.
Выйти из сутуации можно, если уж ОЧЕНЬ хочется получить кабель без СКИН-ЭФФЕКТА - изготовить его самостоятельно из медного обмоточного провода ПЭВ-1 (ПЭВ-2 тоже подойдет, если стоит одинаково). Провод вымеряется необходимой длины и складывается в необходимое количество жил из расчета 30 Вт выходной мощности усилителя на 1 мм кв сечения провода. Затем жгут свивается, но не плотно и обматывается по всей длине киперной лентой:

После этого обе жилы, идущие на АС обматываются изолентой, можно отдельно, можно сразу две. Столь тщательная изоляция необходима для уменьшения емкости между проводами и улучшения механических свойств изоляции - лак на проводе не очень прочен.

Из личных впечатлений:
По сравнению с обычным акустическим кабелем самодельный выигрывает в области ВЧ и это проявляется наиболее ярко при мощностях выше 100 Вт.
Однако звук гораздо приятней при использовании широкополосной динамической головки и усилителя в режиме "Источник Тока, Управляемый Напряжением" (ИТУН). При использовании дополнительного блока, именуемого "Компенсатором Длины Провода" (КДП) звук так же отличался в лучшую сторону.

Причем усилители с ИТУН и КДП подключались проводом ПВС 2х2,5, а типовой усилитель акустическим магазинным и самодельным:

И ЧЕ ТЕПЕРЯ?!

Для начала подумать, ведь у безкислородной меди есть один довольно серьезный плюс - она оксиляется не так интенсивно, как ПВС, следовательно ее можно использовать там где имеет место повышенная влажность. Толщина и прочность изоляции гораздо выше, чем у ПВС, следовательно с ним можно обращаться не так бережно, а и в случае прокола изоляция стремится "затянуться". Акустический провод гораздо мягче ПВС, следовательно его можно использовать там, где гибкость провода имеет значение в силу труднодоступности мест укладки.
Вывод напрашивается сам собой - акустический провод идеален для использования в автомобильном аудио и на гастролях. В бытовых комплексах можно обойтись и ПВС, причем даже увеличение сечения даст некоторую экономию по сравнению с акустическим меньшего сечения.
В защиту ПВС можно еще сказать, что разные производители для производства провода используют жилки разного диаметра - им главное выдержать площадь сечения. Следовательно просмотрев провод в нескольких конкурирующих магазинах можно выбрать провод с более тонкими жилками, следовательно более мягким.

Ну и конечно же смотреть что именно вы собираетесь купить, чтобы не получилось недоразумения, предлагаемого - на фото одно, а продают совсем другое, если Вам внушают, что провод избавлен от скин-эффекта, то помните, что такой кабель выглядит несколько иначе:

Литература:
http://www.electroclub.info
http://dart.ru
http://www.magictubes.ru
http://easyradio.ru
http://people.overclockers.ru
http://tech.juaneda.com
http://rexmill.ucoz.ru
http://ivatv.narod.ru/
http://irbislab.ru
http://www.audio-hi-fi.ru
http://diyfactory.ru
http://www.diyaudio.ru
http://www.bluesmobil.com
http://rezistori.narod.ru
http://sgalikhin.narod.ru

На микросхеме TDA1552 для управления звуком? Обычный сдвоенный резистор. А если у нас квадровключение на 4 канала? Кто-то подсказывает - счетверённый регулятор:) А если мы собрали домашний кинотеатр на 6 каналов? Тут уже в бой вступают сложные и дорогостоящие электронные регуляторы громкости на специализированных микросхемах. И такой узел по сложности и цене может превосходить сам усилитель. Тем не менее есть простой выход, как реализовать функцию управления громкостью всего на одном транзисторе. Предлагаемая ниже схема из журнала радиолюбитель, позволяет одним переменным резистором управлять громкостью сразу нескольких каналов.

На одной схеме показан один канал ргулятора громкости, а на другой - сразу 4 канала. Естественно их может быть и 5, и 10. Суть метода заключается в том, что подавая на базу транзистора положительный потенциал через резистор, транзистор открывается и шунтирует вход УНЧ - громкость снижается.

С этой схемой был проведён ряд экспериментов. Выяснилось, что питание базы можно брать начиная от 1,5В. Максимальный предел напряжения определяется ограничительным резистором на 1кОм. Если мы нашли в допустим 12В, то и резистор надо увеличить до безопастных для базового тока 30кОм. Ток потребления базовой цепи в открытом состоянии - несколько миллиампер. В общем подберёте.

В открытом состоянии транзистора, возможно будет слышен очень тихий звук из-за падения напряжения на кремниевом кристалле. Чтоб молчание было полным - нужно использовать германиевый транзистор типа МП36 - МП38.

Конденсаторы на входе и выходе электронного регулятора громкости используют неполярные. Транзистор ставим любой маломощный Н-П-Н, типа КТ315, КТ3102, С9014 и т.д. Переменный резистор для электронного регулятора на сопротивление в пределах 10-100кОм. Желательно с линейной характеристикой.

При замыкании движка на массу, все транзисторы закроются и громкость станет максимальной. Перемещая движок к плюсу питания, мы понемногу открываем транзисторы и звук станет затихать. Резистором, что подключен к плюсу питания, выставляем плавность изменения громкости по всему повороту резистора. Чтоб не было так, когда уже после половины поворота громкость исчезла и дальше крутим напрасно. Использование данного электронного регулятора громкости с одной стороны немного увеличит уровень шумов, но с другой - снизит наводки на провода, так как теперь нет необходимости тянуть два раза экранированный провод от выхода предварительного усилителя до входа усилителя мощности.