Модульный предварительный усилитель

[goldmen8]

Нужна помощь зала, обращаюсь за помощью к "Коллектиному разуму"

по поводу регулирования баланса. как лучше или как должно быть?
1) - раздельные блоки реле для каждого канала? - или отдельный блок "баланса" со своими "регуляторами"?
2) - на сколько (на какую величину) будет максимальный дисбаланс уровней?
3) - при регулировании баланса как должны вести себя каналы? Понятно, что на один шаг - только добавить (убавить) может один канал. А на два шага - можно играться с двумя: другой канал убавить (добавить) или продолжать добавление в первом.
- на два шага одновременно: один убавляться другой прибавляться; - или по очереди: один прибавился дугой убавился (как-бы ступеньками поочерёдно);
- или просто какой-то канал добавился (убавился).
4) - что должно происходить с уровнями по каналам на малой и большой громкости, учитывая разницу в балансе.
Да наверное ещё много вопросов возникнет...

[poty]

Мои соображения таковы:
Баланс - частный случай функции аттенюатора. Я предполагал возможность следующего функционала:
- регулятор громкости;
- баланс каналов (и здесь, в перспективе, нужно учитывать многоканальную установку);
- чувствительность входа.
Я хотел бы, чтобы мы пришли к раздельным блокам для каждого канала. С учётом базовой балансной конфигурации, это не приведёт к увеличению количества реле, сохранит нам качество сигнала, повысит гибкость.
Предполагаю, что баланс нужно ограничить интервалом от -10дБ до +4дБ (моя версия ответа на вопрос 2). Баланс лучше выставлять для каждого канала (левый/правый/центральный/тыловой левый/тыловой правый...) отдельно, по принципу многоканальных систем (это - мой ответ на вопрос 3). Более того, я бы эту установку запоминал для каждого входа отдельно. Т.о., мы могли бы этой установкой регулировать также и чувствительность входа.
Т.о., с нижней стороны мы можем иметь ограничение 10дБ, с верхней стороны - 4дБ. Уверен, что на такое значение стоит ограничивать пределы регулировки (мой ответ на вопрос 4).
Пример "по-моему". Используем оптимизированный подход, описанный в соответствующей ветке, который позволяет устанавливать ослабление от 0дБ до 99дБ (100 шагов). Имеем два входа, отличающиеся друг от друга на 3дБ по уровню (2 вход - громче). В первом входе имеем перекос каналов на 2дБ (левый канал громче). Второй вход - симметричен по уровням каналов. За счёт расположения акустики имеем разность в громкости в точке прослушивания в 4дБ (левый канал громче). Таким образом, установка будет следующая:
Определяем относительную громкость каждого входа. Для простоты (так как там уровни каналов симметричны) уровень второго входа принимаем за опорные 0дБ (в каждом канале - уровень 0дБ).
Второй вход имеет разность в уровнях в 2дБ, т.о., средняя громкость по двум каналам будет (0дБ+2дБ)/2=1дБ. По условию, первый вход на 3дБ тише. Т.о., уровень 1дБ первого входа будет соответствовать -3дБ от нашего опорного уровня. Т.о., уровень левого канала первого входа будет -4дБ от опорного уровня, уровень правого канала первого входа =-2дБ.
Чтобы учесть размещение нашей акустики по отношению к точке прослушивания мы должны для каждого входа внести поправку - уменьшить громкость левого канала на 4дБ или увеличить громкость правого канала на 4дБ. я выбираю увеличение правого канала. Т.о.,
- первый вход левый канал =-4дБ;
- первый вход правый канал =+2дБ;
- второй вход левый канал =0дБ;
- второй вход правый канал =+4дБ.
Для первого входа регулировка будет осуществляться от -95дБ до -2дБ. 94 шага.
Для второго входа регулировка будет осуществляться от -99дБ до -4дБ. 96 шагов.
Чтобы уравнять шансы каналов предлагаю ограничивать регулировку минимальными/максимальными значениями для всех каналов, в частности, в данном случае: от -95дБ до -4дБ (92 шага).

[poty]

Вчера не дописал мысль. Далее пойдёт речь об отображении. Этот "модуль" не влияет на алгоритм деятельности аттенюатора и может реализовываться под любые хотелки пользователя, но без описания возможного варианта отображения полученных в предыдущем сообщении цифр идея будет неполна.
Мне крайне импонирует позиция Яна, когда он говорит, что мы должны показывать реальное ослабление сигнала, действующее на данный момент. Однако, как только мы переходим к варианту нескольких коррекций (уровня по входу, баланса между каналами, компенсации установки акустики...), невозможно отобразить одну цифру, являющуюся реальным ослаблением. Поэтому я предлагаю компромисс. Я предлагаю, по крайней мере на первую реализацию, отображать информацию в двух видах:
1. "Профессиональный". В этом случае отображается шкала от минус X до 0дБ. X - это количество шагов минус 1. В примере выше - X=91.
2. "Бытовой". В этом случае отображается громкость от 0 до 100%, при этом пересчёт в реальные дБ осуществляется ЦП.

[goldmen8]

Ух, Владислав!!! вроде-бы вопросы простые были а ответ...

Как я понял, свои соображения или дополнительные вопросы:

Баланс - частный случай функции аттенюатора. Я предполагал возможность следующего функционала:
- регулятор громкости;
- баланс каналов (и здесь, в перспективе, нужно учитывать многоканальную установку);
- чувствительность входа.
Я хотел бы, чтобы мы пришли к раздельным блокам для каждого канала.

Я так понимаю, что два отдельных блока регуляторов (реле), каждый блок для своего канала?
А регулировку баланса или чувствительности входов мы доверяем МК, программируем (перепрограммируем) вносим данные по каждому входу "на своё усмотрение".
Тогда если использовать по семь штук реле в каждом блоке, и мы будем иметь возможность для регулировки в 128 ступенек, Хочешь по 1дБ на ступень, а хочешь по 0,75дБ или 0,25 ... как душа пожелает, но последние шесть капель всегда бываю лишними ...
Если использовать по шесть реле то и ступенек станет 64.

Предполагаю, что баланс нужно ограничить интервалом от -10дБ до +4дБ

А нельзя +7дБ и -7дБ? ...те-же самые 14дБ в итоге получаем.

Баланс лучше выставлять для каждого канала (левый/правый/центральный/тыловой левый/тыловой правый...)

Итого пять каналов?

Ссылаясь на Ваше, Владислав сообщение из другой темы, я бы взял его за основу дальнейшего обсуждения, и применил по семь реле для каждого канала.
Вычисления по управлению уже 14 шт. реле, по семь для каждого канала доверяем ЦП (Master - устройству всей системы управления). "Master" управляет (раздаёт команды) своим подчинённым (slave-устройствам) блоки реле регуляторов громкости (они же регуляторы баланса и чувствительности входов); селектор/переключатель входа; селектор/переключатель выхода (если нужно); узел индикации (будь то светодиоды или жидкокристаллический индикатор).
Он же, т.е. Master, должен опрашивать о состоянии кнопок управления, регулятора громкости (или энкодера... ... а всё равно регулятор громкости) или блок д/у - управления ...

Далее пойдёт речь об отображении. Этот "модуль" не влияет на алгоритм деятельности аттенюатора и может реализовываться под любые хотелки пользователя, но без описания возможного варианта отображения полученных в предыдущем сообщении цифр идея будет неполна.

Точно так же считаю.
Здесь вариантов исполнения множество, нет предела фантазии...

Я предлагаю, по крайней мере на первую реализацию, отображать информацию в двух видах:
1. "Профессиональный". В этом случае отображается шкала от минус X до 0дБ. X - это количество шагов минус 1. В примере выше - X=91.
2. "Бытовой". В этом случае отображается громкость от 0 до 100%, при этом пересчёт в реальные дБ осуществляется ЦП.

Здесь я не вижу особой разницы в отображении информации, можно и так и так, кому как понравится так сможет включить (МК без разницы что считать в каких единицах и в какую сторону, он же камень...)

А что скажите индикатор уровня выходного сигнала?

[poty]

два отдельных блока регуляторов (реле), каждый блок для своего канала?

Да.

А нельзя +7дБ и -7дБ? ...те-же самые 14дБ в итоге получаем.

Можно, почему нет? По-технарски должно быть от -14 до 0, поскольку усиления в аттенюаторе мы делать не можем, но где поставить 0 - решает каждый сам.

Вычисления по управлению уже 14 шт. реле, по семь для каждого канала доверяем ЦП (Master - устройству всей системы управления). "Master" управляет (раздаёт команды) своим подчинённым (slave-устройствам) блоки реле регуляторов громкости (они же регуляторы баланса и чувствительности входов); селектор/переключатель входа; селектор/переключатель выхода (если нужно); узел индикации (будь то светодиоды или жидкокристаллический индикатор).

Вот! Именно так! Причём мы не должны привязываться к конкретной реализации. Т.е., какие-то ограничения, конечно, должны иметь место, но заранее закладывать 7 уровней аттенюации, на мой взгляд, не стоит! Как и количество входов в селекторах. Пусть это остаётся на откуп конструктору! При установке ЦП в комплекс мы добавляем пределы регулировки аттенюатора, шаг, количество входов, количество выходов... в некие настроечные параметры. ЦП их потом использует для выдачи команд подчинённым устройствам.

Он же, т.е. Master, должен опрашивать о состоянии кнопок управления, регулятора громкости (или энкодера... ... а всё равно регулятор громкости) или блок д/у - управления ...

А вот здесь не факт. Возможно, что команды с устройств управления будут пересылаться по отдельным шинам, в которых ЦП будет уже сам slave-устройством. Но интерпретация этих команд по прежнему будет "на совести" ЦП.

А что скажите индикатор уровня выходного сигнала?

Не очень понял вопроса. Вы имеете в виду - типа пикового индикатора уровня? Изменяющегося в реальном времени?

[goldmen8]

Я представляю индикатор уровня выходного сигнала:
- самое простое это стрелочный, а дальше на что фантазии хватит;
- светодиодный в виде полосы (двух полос), столба, дуги или почти круга;
- на основе ж.к. индикатора (тоже различные вариации возможны вплоть до анализатора спектра)

Индикатор пикового уровня может быть как самостоятельное устройство, так и встроенное в индикатор уровня.

[poty]

Я думаю, что это - просто отдельное устройство. Трудно сказать, как оно должно взаимодействовать с другой информацией.

[poty]

В ветке балансного аттенюатора можно обсудить очередной модуль.

[poty]

В ветке фонокорректора можно обсудить очередной модуль.

[poty]

Обсуждаем предварительный усилитель.

[poty]

Последний "сигнальный" модуль - балансер/дебалансер.

[poty]

Во всех модулях, основанных на лампах, я использую развязку цепей накала "источник тока" - накал - "гиратор-индуктор". Фактическая реализация прошла несколько итераций и приемлемые результаты были получены с помощью:
- в качестве источника тока: LDO-стабилизатор LT1086, включенный как источник тока; в данном случае, reference =1,25В + Vio = 1В, т.е., источник работает с минимальным падением напряжения 2,25В (с учётом пульсаций 0,4В = 2,65В);
- гиратор-индуктор базируется на известном кольцевом источнике тока на биполярных транзисторах, с источником тока в нагрузке усилителя ошибки; фактически, речь идёт о тройном напряжении p-n перехода для работы (0,65*3=1,95В).
Так как питание накалов осуществляется стабильным током, напряжение на накале может изменяться, в типичном случае - на 10% в обе стороны, т.е., максимальное напряжение на накале - 6,93В. Общее минимальное напряжение - 11,53В, однако реально мне пришлось добавить ещё 1В, чтобы показатели были практически значимыми.
Я просчитал два варианта такой развязки (для одной или для двух ламп), каждый - на два возможных тока (300мА и 365мА) и начал использовать эти варианты в своих модулях. Однако, балансер-дебалансер вскрыл большой пробел в моих рассуждениях: при параллельном соединении накалов двух или более ламп, если одна или несколько ламп выходят из строя, практически полное входное напряжение (порядка 10В) прикладывается к накалам остальных ламп, соответственно, они также разрушаются. Большое количество ламп, особенно в нувисторном варианте, когда в каждом корпусе находится один триод, исключило применение индивидуальной развязки для каждой лампы. Я начал раздумывать над проблемой защиты оставшихся в параллельном включении накалов. Но простое и дешёвое решение не приходило. Самым простым было решение размножить источники тока, но посмотрев на стоимость LT1086 (около $4/штуку) я понял, что либо нужно менять LDO-стабилизатор на более дешёвый, либо использовать что-то другое. Если есть у кого-то идеи, был бы очень рад услышать.

[Евгений Михеев]

poty, Владислав, я не мастер по части подкидывания идей, но, после того, как однажды в гитарнике мы чуть споткнулись с идеей питать лампы от источников тока, я для себя решил оптимальным использование LT1086/85 в зависимости от тока во включении обычным стабилизатором.
Опять же, о чем я думал - у нас модульность, соответственно, при использовании разного количества модулей ток будет разным. Мне понравилась идея Яна использовать трансформатор в двумя вторичками. У меня такого же рода платы, правда под использование с трансформатором с одной вторичкой. Вообщем я - за более простое решение.

[poty]

Я вижу проблемы в токовом питании, но в данном случае, стабилизация напряжения будет ещё более сложной. У нас три уровня смещения накала:
L0 - заземлённый, 1,5А, потребует около 24Вт трансформатора, около 5Вт рассеяния на стабилизаторе;
L1 - подъём на +65В, 4,3А, потребует около 68Вт трансформатора, около 15Вт рассеяния на стабилизаторе;
L2 - подъём на 175В, 1,6А, потребует около 25Вт трансформатора, около 6Вт рассеяния на стабилизаторе.
Я могу представить адекватное охлаждение примерно 5Вт на стабилизаторе. Т.о., получаем 5 отдельных стабилизаторов напряжения, каждый со своими немаленькими при таких токах входными, и особенно - выходными конденсаторами (электролитическими, это очевидно).
Уровни сигналов у нас - от сотен микровольт до единиц вольт, распределены примерно по 40 элементам катод-накал. Мне не очень комфортно обеспечивать "гуляние" этих сигналов по накальным цепям. Понятно, что всё это можно предусмотреть, распределить и т.п., и т.д., но мне хотелось бы именно гарантированного решения проблемы, изначального, без дополнительных ухищрений.

Отправлено спустя 1 час 3 минуты 36 секунд:
Кстати, по высокому нужно двухполярное питание, 137мА по положительной шине, 112мА по отрицательной шине. Само по себе - не самое простое дело.

[Евгений Михеев]

poty, я слежу за темой по мере возможности, поэтому

потребует около 68Вт трансформатора

это благополучно пропустил. Я согласен, что городить огород из множества блоков питания - вариант не самый лучший.
Теперь по поводу защиты - а если предохранители?
Стабилизация же по току? Одна лампа сгорела - ток "размазался" на остальные лампы. Но 300мА на 10 (например) ламп - не будет заметно. Тогда может как-то объединить лампы в группы?, хотя тоже не поможет, кажется... Ладно, тогда я еще подумаю, может что-то прийдет