Регулятор громкости на оптронах

Оптроны на основе пары светодиод-фоторезистор нередко применяются в профессиональной аудио-технике в качестве управляемых напряжением или током резисторов (в компрессорах, лимитерах, регуляторах громкости, блоках гитарных эффектов и т.п.). Их преимущество перед обычными переменными резисторами - отсутствие шорохов и нелинейности механических контактов, перед ИМС VСА и резистивных матриц - полная гальваническая развязка управляемой и управляющей цепей, т.е. нулевой заряд переключения - принципиальное отсутствие импульсных помех регулирования/переключения. Обычно фоторезисторы выполняют на основе сульфида кадмия СdS или селенида кадмия СdSе. Исследования, проведенные фирмой Silonex (httр://www.silonех.соm/аиdiohm/ соnstans.html), позволили установить, что для достижения максимального диапазона изменения сопротивления в темном/освещенном состоянии и минимизации нелинейных искажений звукового сигнала (т.е. ключевых параметров с точки зрения аудиоприменений) фоторезистор необходимо выполнить на основе смеси Сd5 и СdSе в определенной пропорции, а их освещение, т.е. оптическую связь со светодиодом, оптимизировать как по диапазону спектральной чувствительности фоторезистора и спектру излучения светодиода, так и по равномерности освещения всей рабочей поверхности фоторезистора. Разработанные с учетом изложенных требований оптроны Silonex серии Audiohm при использовании их в управляемых делителях обеспечивают (по сравнению с обычными оптронами) в несколько раз меньшие нелинейные искажения и шумы и в то же время обладают хорошим быстродействием: например, время включения и выключения оптрона NSL-32SR3 составляет всего 1 и 25 мс. Типовые характеристики NSL-28: время включения 5 мс, выключения 90 мс, минимальное сопротивление (ток через светодиод 20 мА) 400 Ом, максимальное (светодиод обесточен) 10 МОм, ТКВ 0,7%/°С. В простейшем применении в нижнем звене делителя напряжения оптроны Audiohm обеспечивают диапазон регулирования чуть больше 40 дБ. Можно отметить, что в таком включении зависимость нелинейных искажений имеет пик при уровне аттенюации 2...3 дБ (см. нижний график на рисунке; верхний график - коэффициент деления напряжения).

Если использовать оптроны в обоих звеньях делителя напряжения, то диапазон регулирования расширяется до 85 дБ, а на кривой зависимости нелинейных искажений вместо пика появляется провал при уровне аттенюации 6 дБ, обуславливаемый компенсацией нелинейности обоих фоторезисторов (они при коэффициенте деления 6 дБ, т.е. 2 раза, как раз имеют равные сопротивления и таким образом полностью идентичны). Если требуется повышенная термостабильность и линейность управления коэффициентом деления (например, в измерительных схемах), то целесообразно применить схему с САР на ОУ IС1А, поддерживающей напряжение на фоторезисторе оптрона ОР1 равным входному управляющему напряжению V СОNТROL. Следовательно (согласно закону Ома), сопротивление этого фоторезистора также пропорционально V СОNTROL. А поскольку токи через светодиоды обоих оптро-нов ОР1 и ОР2 одинаковы, то линейно зависит от управляющего напряжения и сопротивление фоторезистора оптрона ОР2, используемого в звуковом канале.

Дата публикации: 2005-09-29
Прочтено: 8984
Версия для печати: