Indicadores de nível de sinal são usados para avaliar visualmente a mudança de parâmetro em pontos intermediários no circuito do dispositivo. De acordo com seu testemunho, pode-se julgar o funcionamento de módulos funcionais individuais. O uso de indicadores em amplificadores de sinal de áudio permite definir o nível suficiente para uma audição confortável de composições musicais, evitando que o amplificador opere além de seus valores permitidos.
Principais tipos de indicadores
Os indicadores são parte integrante dos dispositivos de amplificação de som. Eles permitem que você obtenha uma avaliação visual da composição na faixa de frequências de áudio. Para monitorar o nível do sinal, são utilizados tanto instrumentos ponteiros quanto dispositivos feitos em forma de colunas de LED, alterando suas dimensões geométricas à medida que o sinal sonoro aumenta ou diminui na faixa de frequência selecionada. É possível distinguir os principais tiposindicadores:
- Scale, que são dispositivos de vários graus de complexidade, nos quais microamperímetros de ponteiro são usados para avaliar a força do sinal sonoro.
- Indicadores de nível de sinal de pico (LED), que podem usar elementos simples e tiras de LED.
- Pico fluorescente.
Os sistemas modernos de reprodução de informações sonoras utilizam dispositivos eletrônicos que refletem uma série de parâmetros necessários. Seus esquemas usam um ou outro dos principais tipos de indicadores listados acima.
Escalas simples
Indicadores deste tipo contêm um microamperímetro eletromecânico com corrente de deflexão total da agulha de até 500 μA. O dispositivo funciona quando uma corrente contínua flui através do enrolamento de sua bobina. Portanto, a saída de áudio variável no tempo precisa ser pré-convertida com um circuito de diodo.
Ao alterar o valor da resistência do resistor que limita a corrente que flui através do microamperímetro, você pode obter a deflexão total da agulha para o nível máximo do sinal de áudio. A escala é graduada em porcentagem do nível máximo ou em decibéis (dB) de sua atenuação.
Escala em transistores bipolares
Os microamperímetros nos circuitos desses dispositivos estão incluídos no circuito coletor dos estágios de saída dos amplificadores de corrente a transistor, feitos de acordo com o circuito emissor comum (CE). O número de estágios de amplificação é determinado pelo nível mínimo no qualqual a escala do relógio comparador do nível do sinal sonoro deve responder. A magnitude da corrente de deflexão total do ponteiro pode ser definida pelos elementos do divisor de tensão CA fornecidos à entrada do circuito indicador do ponteiro para amplificação subsequente.
Em sua composição, os circuitos contêm retificadores para uma constante mudança de sinal de um amplificador de áudio para corrente contínua para criar um controle visual mais confortável do volume da composição que está sendo ouvida. A escala é realizada com a digitalização da porcentagem do nível do sinal atual em relação ao seu valor máximo. Para o valor do valor máximo, é selecionado o nível de volume, cujo coeficiente de distorção não linear não excede o valor permitido e é determinado por padrões internacionais de qualidade.
Escala em amplificadores operacionais
Amplificadores operacionais (amps operacionais) com alta impedância de entrada introduzem distorção mínima no circuito de medição. Os medidores de nível de sinal do amplificador permitem controlar visualmente os níveis mínimos que são inacessíveis aos medidores e circuitos mais simples com OE.
Os amplificadores operacionais são usados como conversores de tensão/corrente ou seguidores de emissor. A cabeça eletromecânica do microamperímetro possui uma escala que reflete (como nos casos anteriores) a atenuação em decibéis do nível do sinal medido em relação ao seu valor máximo.
Indicadores de pico
LED indicadores destetipos são executados com base em comparadores de tensão do nível do sinal de entrada. A tensão em suas saídas aparece no momento em que o sinal de entrada ultrapassa um determinado valor do valor do sinal de entrada, pré-estabelecido pelos elementos do circuito. Ao mesmo tempo, o nível de tensão que ocorre na saída do comparador é suficiente para acender o LED da linha do indicador.
Quanto mais dispositivos de limiar o circuito indicador de nível de sinal contiver, menos movimento irregular da barra de LED na escala será perceptível, mais natural será a imagem observada.
Indicadores usando elementos lógicos
Estes dispositivos são utilizados em circuitos nos quais um LED ou dispositivo de sinalização LED é usado como elemento sinalizador de que o sinal de entrada atingiu um nível suficiente para acionar um componente lógico. Ele acenderá enquanto o nível de tensão na entrada do circuito for suficiente para o estado aberto do circuito lógico e, consequentemente, o fluxo de corrente através do LED e para que ele acenda.
A propriedade de disparo Schmidt (Schmitt) é usada nestes circuitos de indicadores de nível de sinal LED - para manter seus estados estáveis. No primeiro deles, há uma tensão positiva da fonte de energia na saída do elemento de potência. Outra situação corresponde ao caso de seu estado fechado e na ausência de tensão positiva na saída. Então o gatilho pode servirindicador do nível de sinal presente na entrada do circuito.
A carga do circuito lógico é um transistor bipolar de condutividade n-p-n, conectado de acordo com o circuito amplificador com um emissor comum (CE). Um LED é incluído em seu circuito coletor, que sinaliza o excesso do nível do sinal de entrada, definido pelos elementos do circuito.
O número de triggers usados determina o número de níveis de sinal de áudio a serem controlados. 2 ou 3 microcircuitos, com 4 elementos lógicos em um pacote, permitem que você crie um indicador com suas próprias mãos, no qual praticamente não há dependência de etapa da mudança nas leituras.
Indicadores de nível em microcircuitos especializados
O circuito integrado LM 3915 é fabricado pela Texas Instruments. Tornou-se difundido na criação de indicadores de nível de sinal para um amplificador. Ele controla 10 níveis de mudança de sinal de áudio com base em comparadores embutidos. Ao mesmo tempo, faz com que os elementos de saída do LED acendam de acordo com uma lei logarítmica. Isso permite ajustar a percepção do nível de saída do amplificador de acordo com a propriedade do ouvido humano.
Níveis baixos geralmente não são audíveis. A lei logarítmica permite obter uma percepção linear do volume da composição musical que está sendo ouvida quando sua intensidade muda em uma ampla faixa. No caso de usar dois chips, torna-se possível criar indicadores de nível de sinal LM3915 para sistemas de som estéreo.
Fluorescente
Estes indicadores estão equipados com dispositivos de reprodução de áudio de alta qualidade. Eles são feitos na forma de painéis prontos, que incluem um conjunto de circuitos especializados controlados por microcontroladores. Suas escalas refletem a mudança em muitos parâmetros. Muitas vezes, eles são indicadores de equalizadores de passagem de banda, que permitem corrigir a resposta de amplitude-frequência de amplificadores de som em uma ampla faixa.
Com um nível suficiente de experiência na fabricação de estruturas de rádio amador, esses indicadores de nível de sinal do tipo "faça você mesmo" podem ser criados independentemente. Esteja ciente de que os circuitos que usam luzes fluorescentes elegantes geralmente exigem várias fontes de alimentação.
Conclusão
O material apresentado no artigo ajudará o leitor a descobrir o dispositivo e a finalidade dos diferentes tipos de indicadores de nível. Deve-se ter em mente que muitos deles podem ser feitos por conta própria a partir dos kits de construção disponíveis. Dispositivos do tipo switch ainda são amplamente usados em dispositivos de reprodução de som de alta qualidade hoje.
