功放用线性电平表(指针式)电路

ACDC2017

dingjiali

电平表的灵敏度各有不同，怎么调整？

mxwmke1

需要这么多运放？

ACDC2017

dingjiali 发表于 2017-11-13 10:49
电平表的灵敏度各有不同，怎么调整？

这是精确设计的不需要调整的电路。

lbx

功放用线性电平表(指针式)电路

其实 功放最好用指数式的。

ACDC2017

mxwmke1 发表于 2017-11-13 11:04
需要这么多运放？

这是仪表级对数放大器。
4级是中等精度，如果要更高的精度需要6级。
4级指示范围可达60分贝多，做一般功放足够了，指针表刻度为均匀的线性。
我们常见的普通电平表指示范围也就20分贝（且刻度不均匀）。
级数多是这种放大器的特征，现在像这种LM321低功耗运放价格0.1元左右，多用几个不算什么。
它的体积非常小（1.6*2.92mm，与一个贴片小三极管相当），如果全部用贴片元件做，体积很小。
用于非常讲究的功放做电平指示，原理图只画了信号变换部分，加上表头检波就完整了。
这是一种大幅度将音频动态压缩的电路，你甚至可以用这个放大器听音频，特点就是音量变化不大了，
假设夜里看电视，突然来了广告，那声音很大，如果用这个听，就会自动压缩，当然音质是不怎么样的了。

ACDC2017

lbx 发表于 2017-11-13 11:51
功放用线性电平表(指针式)电路

其实 功放最好用指数式的。

这个正是。

lbx

ACDC2017 发表于 2017-11-13 12:03
这是仪表级对数放大器。
4级是中等精度，如果要更高的精度需要6级。
4级指示范围可达60分贝多，做一般 ...

可否讲解一下原理图,看不出有非线性原件。

ACDC2017

lbx 发表于 2017-11-13 13:41
可否讲解一下原理图,看不出有非线性原件。

我只能试着这样来解释一下原理：
对数曲线可以看成是多个直线衔接而成的，那么我们就用多个线性放大器，把这些放大器衔
接起来就组成具有对数特性的放大器了，这样的对放大器较寻常的非线性元件的要高级，工
作稳定，4级可用于高级功放，6级就可以作为仪表用高精度放大器。
4 级放大器级联放大，总增益可达：6*6*6*6=1296倍（约60分贝），当小信号时具有最大的
增益，随着信号幅度的增加，后面的放大器逐级进入饱和状态，饱和后就失去了放大作用，当
输入信号接近满幅时，只有最前面的放大器还在放大信号，这时增益只有6倍。
每一级信号都汇合到加法器进行代数相加。最终的总特性就呈现对数放大器特性。

ACDC2017

对于电压信号的测量，一般线性表都是用换档来做全程测量，而功放的输出指示用换档
就太麻烦了，而通常的电平表指示范围只有区区20分贝，不能完成全程指示。

mxwmke1

我只能试着这样来解释一下原理：
对数曲线可以看成是多个直线衔接而成的，那么我们就用多个线性放大器，把这些放大器衔
接起来就组成具有对数特性的放大器了，这样的对放大器较寻常的非线性元件的要高级，工
作稳定，4级可用于高级功放，6级就可以作为仪表用高精度放大器。
4 级放大器级联放大，总增益可达：6*6*6*6=1296倍（约60分贝），当小信号时具有最大的
增益，随着信号幅度的增加，后面的放大器逐级进入饱和状态，饱和后就失去了放大作用，当
输入信号接近满幅时，只有最前面的放大器还在放大信号，这时增益只有6倍。
每一级信号都汇合到加法器进行代数相加。最终的总特性就呈现对数放大器特性。

按你的描述，表头指针摆幅将会减少，无法体现音响上表头指针随音乐大小摆动那种美感。而且作为音响上表头驱动，也没必要弄成这么"高级"。

ACDC2017

mxwmke1 发表于 2017-11-13 14:14
按你的描述，表头指针摆幅将会减少，无法体现音响上表头指针随音乐大小摆动那种美感。而且作为音响上表头 ...

摆幅减小只是你还没有理解，这种电路的指示特性要比常见的那种好得多。无论信号大小都能明显指示，
这才是符合听感一致性的指示呢。
有时候复杂就是为了省事，不少看似简单的其实更麻烦，这个电路可以精确设计，无调整。

ACDC2017

常规的电平表在很小的信号时基本上没有摆动了，或者小信号有摆动，大信号就打表了，总之：对音乐动态指示范围太小了。

mxwmke1

应用电路。懂的自然懂。

ACDC2017

贴出这个就是想给那些希望把功放做得更高级的，而不是只有寻常常见的那一种，来点高级的，由所变化，不至于千篇一律。
之前在别的讨论中提到：运放电源正负非对称问题，这个电路也许就要做非对称调整，我说也许就是一般不用，如果只是半波
整流就不用了，如果全波就用，或者拿这个听音频。

ACDC2017

mxwmke1 发表于 2017-11-13 14:43
应用电路。懂的自然懂。

这就是常见的用非线性元件实现的方法，也就是我上面说的看似简单的电路。
我贴出的电路是很少见的用线性衔接的方法，电路复杂一些，但弄出来你就觉得很值得了。
实则为了省事，这种方法过去我就常用，感觉很好。
以前做过0-1000MHz选频电压表，0-1000MHz的分档衰减器很难实现（造价极高），我就用一个固定衰
减器+对数指示，找信号要比分档衰减快速。相当于自动量程切换（用户评价：省钱好用）。
事实上那时候国内根本就做不了分档衰减器，都用日本的，而日本的也是很勉强的能用。

flyingf

没在用这种东西，也不知道表头的电力需求，
不过很有趣的架构。
输入信号一般大小多大？
随便仿真一下，还跑到 convergence error。

HTC-C720

好应用，多谢楼主

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flyingf 发表于 2017-11-13 15:26
没在用这种东西，也不知道表头的电力需求，
不过很有趣的架构。
输入信号一般大小多大？

按照我的设计思路是：单电源，就一个12V供电，不用遵循＋／－15V，这样简单实用，中点可以
用一个6V稳压二极管，表头选1mA，中档货就可以。12V 时信号输出电压比较合适，＋/－15偏高
了，耗电多。
输入信号一般功放经过简单衰减调配到合适电平就可以了，适合所有功率等级的功放。

ACDC2017

HTC-C720 发表于 2017-11-13 16:19
好应用，多谢楼主

能看明白原理就会觉得这是个有趣的电路，看不懂就只会觉得复杂。
一个设计是否有价值要看付出与收益是否匹配。
感谢您的参与！