Преобразователь инкрементного энкодера в абсолютный для регулятора громкости.
При проектировании предусилителей НЧ часто возникает необходимость в применении различных регуляторов на основе переменных резисторов. Высококачественные потенциометры с нужной характеристикой регулирования дороги, а более простые (обычно из старых запасов), как правило, не соответствуют нужной характеристике регулирования. В промышленной аппаратуре для этого иногда применяют энкодеры. Они выполняют заданные функции при помощи встроенных микроконтроллеров и соответствующих ступенчатых делителей.
Самым распространенным является инкрементный (пошаговый) энкодер, который выдает на выходе двухфазный сигнал со сдвигом, различимым от направления вращения. Без дополнительной обработки, например микроконтроллером, такой сигнал непригоден для управления.
Есть и другой тип энкодера – абсолютный, где каждому физическому положению поворотной ручки соответствует конкретный цифровой код. Нужно только в начальной и конечной точке регулирования установить ограничители. Как правило, эти энкодеры стоят дорого, а их разрядность превышает необходимую для наших потребностей. Преобразовав его код с помощью дешифратора и подключив к электронному аналоговому мультиплексору, можно организовать ступенчатое регулирование необходимого параметра.
До сих пор ведется спор. Нужен ли для высококачественного УНЧ тонкомпенсированный (ТК) РГ? Мое убеждение – нужен. Так как его назначение компенсировать не недостатки усилителя и звуковых колонок, а недостатки человеческого уха. А они свойственны всем, чисто физиологически. Даже если субъект – меломан.
Предлагаемая схема (левая половина), состоит из инкрементного энкодера и реверсивного счетчика. Она обеспечивает аппаратное 16-ти ступенчатое регулирование с электронным ограничением переполнения. Это предотвращает нежелательный сброс счетчика на краях диапазона регулирования и скачкообразное изменение регулируемого параметра. Т.е. его работа становится практически идентичной работе абсолютного энкодера, с эффектом проскальзывания не мешающему работе, а на выходе схемы формируется нарастающий или убывающий цифровой код.
В дальнейшем код подается на дешифратор и аналоговый мультиплексор. Часто функции дешифратора и мультиплексора объединены в одном корпусе (в предлагаемой схеме это 8-ми канальный дешифратор-мультиплексор CD4051). Два корпуса ИМС обеспечивают 16-ти ступенчатое регулирование.
Кроме того, в состав инкрементного энкодера входит дополнительный контакт нажимного типа. В данной схеме он использован для оперативной установки устройства в заранее заданное состояние. Это состояние программируется с помощью малогабаритных движковых переключателей S1. Например, независимо от текущей громкости, можно одним нажатием перевести усилитель в режим тишины или оптимальной громкости.
Схема разрабатывалась в виде качественного ТКРГ для УНЧ. Основу составляет реверсивный счетчик К561ИЕ11. Реверсивный счет обеспечивается непосредственным подключением энкодера к выводам 10 и 15 счетчика и добавлением дребезгоподавляющих конденсаторов С2 и С3. Диодные сборки VD2 и VD3 дешифруют крайние состояния счетчика и через логические элементы блокируют в эти моменты управляющие импульсы от энкодера, тем самым предотвращая его переполнение.
Нажимная кнопка энкодера SA2 позволяет переключить счетчик в состояние, заранее набранное на матрице SA1. Батарея B1 не обязательна, если нет необходимости сохранять последнее состояние счетчика при выключении питания. Тогда счетчик сбрасывается в «0» конденсатором С4 при включении питания. Но если память последнего состояния необходима, то нужно поставить батарею и удалить С4, а номиналы резисторов R10 и R11 увеличить раз в 10. Это должно уменьшить разряд батареи при выключении питания.
В правой части схемы изображена управляющая часть ТКРГ для одного канала. За основу взят принцип ТК повышенной точности с распределенной коррекцией разработанной П. Зуевым, Р., 1986, 8, с.49. Эту часть я еще не проверял, просто идея мне понравилась. Левая часть мной проверена и работает.
С. Вычугжанин 12.2018г.
- Вложения
-
- ТКРГ на энкодере 01.JPG
- (97.18 KiB) Скачиваний: 746