Wychyłowy wskaźnik wysterowania

[Sova]

Rozpocząłem dyskusję na EP, ale nie bardzo ludzie cokolwiek piszą, więc wierzę, że może tu mi coś poradzicie drodzy koledzy:

Po kilku godzinach spędzonych w internecie na google.pl powstał, z ogromną pomoca Alka i kolegi studiującego telekomunikację, schemat miernika decybeli. Jest to układ rozwiązujący równianie Uwy = logn( | Uwej | ) / k, gdzie k to stosunek sumy oporów rezystora R i mikroamperomierza uA do oporu samego mikroamperomierza uA.

Układ planuję podłączyć równolegle do wejścia wzmacniacza, dlatego na samym wstępie jest wtórnik U1. C1 jedynie odcina składową stałą sygnału, której i tak pewnie nie będzie w sygnale pochodzącym ze źródła, można go pominąć. W razie gdy chcemy go zastosować warto zmniejszyć pojemność, ponieważ może ona wprowadzać niechciane przesunięcia fazowe. R1, R2, R3, R4, R5, D1, D2, U2, U3 to przetwornik AC/DC który realizuje równaie Uwy = | Uwe |. Jest to coś jakby mostek diodowy, tyle, że nie zniekształca sygnału na wykładniczej charakterystyce napięciowo-prądowej diody. R6, D3, U4 to układ logarytmujący Uwy = - logn(Uwej). Zastosowano tu właśnie nieliniową-wykładniczą charakterystykę diody(lub tranzystora nie ma znaczenia, jak tranzystor to bipolarny NPN, emiter do wyjścia, kolektor do wejścia nieodwracającego, baza do masy). R7, R8, U5 to wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu -1 - przesuwa w fazie o 180stopni, ponieważ poprzedni blok odwrócił nam dodtatnie połówki sygnału na ujemne. R, uA to dzielnik napięcia wpływający na współczynnik k z równania powyżej.

Dzielnik napięcia jest konieczny, ponieważ symulacja w CircuitMaker`ze wykazuje, że na wyjściu U5 cały czas panuje napięcie od około 400mV(dla 1mVpp) do 600mV(dla 775mVpp), co oznacza zbyt duży spadek napięcia na oporze cewki amperomierza - cały czas wskazóweczka byłaby wychylona maksymalnie. Mój amperomierz ma opór okolo 1,2k a wskazówka wychyla się przy okolo 100mV. Kondensator C jest opcjonalny i może podtrzymywać wskazóweczkę, aby nie drgała przy graniu niższych czestotliwości, ale myślę, że indukcyjność samej cewki amperomierza temu już zaradzi. Jeśli widzicie jakieś błędy bardzo prosze napisać!

Napięcia WO mogą być niższe, nawet +/-1,5V - warto je dobrze odfiltrować

Jeśli ktos wie, jaka jest dokładna różnica między systemem VU a PPM, chodzi mi bardziej o to jakie okresy stabilizacji wskazówki są, a nie czy napięcie maksymalne czy skuteczne jest mierzone, proszę również napisać.

Chcę się was zapytać, co myślicie o szumach elementów - przykładowo 1uV da mi wykaz -6db, a takie napięcie może pochodzić właśnie z szumów. Czy nie warto jest zabezpieczyć układu np. poniżej 500uV układ by nie łapał? - za pomocą komparatora jako bramka szumów? Napiszcie proszę swoje opinie.

[Vault_Dweller]

Wg J. Seredy ("Elektroakustyka na scenie i estradzie"):

1) Dla impulsu o czasie trwania 10ms i częstotliwości wypełniającej min. 5kHz i poziomie napięcia 0dB miernik PPM powinien wskazać -1dB ( 89% wychylenia odpowiadającego 0dB).
2) Czas opóźnienia wskazań (czas narastania) powinien być mniejszy niż 300ms- jest to czas od podania napięcia o poziomie 0dB na wejście miernika do wskazania -1dB przez miernik.
3) Przerzut wskazówki powinien być mniejszy niż 1dB- jest to przekroczenie wychylenia wskazówki poza 0dB przy gwałtownym podaniu na wejście sygnału o napięciu 0dB.
4) Wskazówka powinna wrócić od 0dB do -20dB a skali w czasie 1,75s.
5) Podziałka- logarytmiczna, zakres mierzonych wartości- -50dB do +5dB. Przy mniejszych wymaganiach (np. przy ustroju magnetoelektrycznym) można użyć skali liniowej o zakresie dynamiki 20- 26dB. Podziałka powina być długa- wskazania będą bardziej czytelne (więc dobrze się nadają np. mierniki MEA-1).
6) Nierównomierność wskazań powinna mieścić się w zakresie +/-0,5dB dla częstotliwości 30Hz- 16kHz.

[Ukaniu]

Po kilku godzinach spędzonych w internecie na google.pl powstał, z ogromną pomoca Alka i kolegi studiującego telekomunikację, schemat miernika decybeli. Jest to układ rozwiązujący równianie Uwy = logn( | Uwej | ) / k, gdzie k to stosunek sumy oporów rezystora R i mikroamperomierza uA do oporu samego mikroamperomierza uA.

Szkoda stracileś trochę czasu a ten schemat o ile zadziała to będzie całkowicie nieprzydatny w przypadku zmian temperatury i nie ma co dumać o szumach jak wynik pojedzie sobie gdzieś (hint zależność Is od T).
Trzeba zastosować dedykowany przetwornik log albo część przetwornika TRMS nap AD536. No albo zrobić przetwornik log tylko zgodnie z zasadami sztuki.

Pozdrawiam Łukasz

[Sova]

Wolę zrobić, bo prawdopodomnie gotowego przetwornika nie kupię w sklepie u siebie w mieście.

No albo zrobić przetwornik log tylko zgodnie z zasadami sztuki

To znaczy?[/url]

[Romekd]

Przyłączam się do opinii Kolegi Ukaniu - układ przedstawiony w załączniku jest rozwiązaniem jedynie teoretycznym i w praktyce kompletnie nie zda egzaminu (nie uwzględnia niektórych parametrów wzmacniaczy operacyjnych, takich jak choćby napięcie i prąd niezrównoważenia i ich dryft temperaturowy). Ponadto układ zawiera błędy (nie wiem jak mogła się udać jego symulacja komputerowa, jeśli brakuje nawet rezystora polaryzującego wejście nieodwracające wzmacniacza U1).
Do tego typu zastosowań produkowane są specjalne układy scalone i chyba najprościej byłoby zastosować taki właśnie specjalizowany układ (są stosunkowo tanie).

C1 jedynie odcina składową stałą sygnału, której i tak pewnie nie będzie w sygnale pochodzącym ze źródła, można go pominąć. W razie gdy chcemy go zastosować warto zmniejszyć pojemność, ponieważ może ona wprowadzać niechciane przesunięcia fazowe.

Z przesunięciami fazowymi jest akurat odwrotnie - rosną one wraz ze zmniejszaniem pojemności kondensatora C1.

Pozdrawiam,
Romek

[PiotrG]

R7, R8, U5 to wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu -1 - przesuwa w fazie o 180stopni, ponieważ poprzedni blok odwrócił nam dodtatnie połówki sygnału na ujemne.

Dodam jeszcze, że U5 tylko jako inwerter jest niepotrzebny - wystarczy "odwrócić" diody D1, D2 i D3, i wtedy R i uA podłączyć bezpośrednio do wyjścia U4.
Tak trochę nie na temat - uczono mnie, że nie jest sztuką poskładać jakiś układ z klocków. Sztuka zaczyna się wtedy, gdy okazuje się, że to samo da się zrobić równie dobrze za pomocą znacznie mniejszej liczby elementów - i nie mówię tu o np. powszechnej ostatnio (a wywodzącej się chyba ze sprzętu japońsko-dalekowschodniego) tendencji do "oszczędzania" rezystorów Rb-e w układzie inwertera tranzystorowego (co mnie wkurza na maxa), ale raczej o tym, że np. integrator i stopień wzmacniający albo inwerter można zrobić na jednym elemencie aktywnym (lampie, tranzystorze, wzmacniaczu operacyjnym) zamiast na dwóch. Ale sztuki to już chyba uczą tylko na ASP

[Sova]

Też mi się to podoba, ale aby robić jak "najkrócej" trzeba wiedzieć, jak to działa. Ja nie mam jeszcze wykształcenia wyższego, większości nie potrafię zrobić, nawet takich podstawowych układów, jak ten. Jednak pomimo to, cieszę się, że poskładałem nawet ten z "klocków" .

Fatygowałem się składaniem, ponieważ nie znalazłem w sieci żadnego układu który logarytmuje i wyświetla w miarę dokładnie na skali, może doradźcie jakiś układ - faktem jest, że jesli tego nie znajdę, to poprostu nie będzie, jednak zawszę marzyłem o wzmacniaczu ze wskazóweczką . Alek podesłał na forum EP układ, który upodabnia charakterystykę za pomocą liniowych odcinków, jednak wydaje mi się, że są inne rozwiązania we wskaźnikach ze sklepu. Proszę i czekam zarazem na sugestie.

[Ukaniu]

Też mi się to podoba, ale aby robić jak "najkrócej" trzeba wiedzieć, jak to działa. Ja nie mam jeszcze wykształcenia wyższego, większości nie potrafię zrobić, nawet takich podstawowych układów, jak ten. Jednak pomimo to, cieszę się, że poskładałem nawet ten z "klocków" .
.

Sklepowe wskazówkowe wskaźniki wysterowania z podziałką w dB czu VU są wyskalowane tak by pracowały z prostownikami wartości średniej lub szczytowej sygnału (nigdy nie pamiętam który jak). I do nich nie potrzeba stosować układów logarytmujących bo wtedy naniesiona na nie skala staje się bezużyteczna. Jeśli zrobisz przetwornik log potrzeba skali z równo naniesioną podziałką wtedy można wykorzystać wskażnik z oznaczeniem V (liniowy woltomierz) i nanieść opisy równo np co ileś tam dB.
Linijki świecące mogą być liniowe i z pokrzywioną charakterystyką gdzie kolejne diody odpowiadajć zwiększeniu poziomu co ileś tam dB.
IMHO zastosowanie układów stricte logarytmujących we wskaźnikach wysterowania ma ograniczone zastosowanie.
A co do tytułów to znam ludzi z wykształćeniem średnim bez matury posiadających większą praktykę zawodową i zdolności niż niektórzy współcześni panowie magistrowie, to kwestia chęci i zapału.

Pozdrawiam Łukasz