Предыстория: в конце прошлого года началась разработка модульного балансного усилителя, собираемого из независимых узлов. Мне хотелось по-максимуму использовать модульный принцип для оптимизации сборки для разных групп самодельщиков, в связи с чем увеличилось количество вариаций и разработка на некоторое время застопорилась (но не остановилась). Дополнительных вопросов требовала и проработка балансных схем, а также преобразование возможных небалансных источников и приёмников в балансный вариант для наиболее эффективного усиления модульным усилителем.
Одним из узлов данной разработки должен был быть регулятор громкости. Естественно, балансный. Как всегда были начальные идеи использовать существующие разработки лестничных аттенюаторов, тем более, они уже хорошо зарекомендовали себя, в том числе и в балансных конфигурациях. В какой-то момент взяться за разработку конкретной реализации согласился Александр (goldmen8), чему я бесконечно признателен. Оффлайн идёт обсуждение цифровой части будущего регулятора, а вот аналоговую часть необходимо было спроектировать мне. Я начал собирать информацию о балансных вариантах регуляторов громкости и понял, что использование небалансных схем в балансном варианте сопряжено с большим количеством допущений, которых хотелось бы избежать.
Постараюсь рассказать о своих мыслях подробнее.
Разработка модульного усилителя стартовала значительно раньше, такой усилитель планировался для Романа несколько лет назад. Тогда для ускорения разработки мы постарались максимально использовать исходные наработки Алена Райта и готовые узлы (например, "аттенюатор Никитина" - Г-образный лестничный аттенюатор, который я "усовершенствовал" здесь). Это была первая идея для балансного регулятора громкости - использовать небалансный регулятор, при этом не соединяя "земляную" шину с землёй усилителя (вся цепь в таком случае "повисала в воздухе"). Плюсами такой конструкции являются:
- минимальное количество реле и, соответственно, их контактов;
- простота и отработанность конструкции;
- наличие имеющихся готовых узлов, которые при необходимости отладки можно использовать как есть.
Однако не обходится и без явных минусов. Балансная конструкция для сохранения своей помехоустойчивости должна иметь одинаковый импеданс по hot и cold линиям относительно референсного уровня ("земли"). Истинно балансная передача к земле (электрически) не привязана (как пример - подключение проводного микрофона к усилителю в профессиональных системах), в таких случаях удаление синфазного шума производится на одном сопротивлении на входе усилителя. К сожалению, реальный мир гораздо прозаичнее: для различных нужд, включая питание, безопасность и др., мы должны иметь референсную точку. Например, для лампового усилителя невозможно "отвязать" сетку от цепи питания катода - накапливающийся на ней потенциал будет увеличивать проводимость лампы вплоть до её разрушения. Т.о., линии балансного сигнала подключаются не к одному сопротивлению, электрически несвязанному с землёй, а к двум, вторые концы которых соединены с землёй непосредственно или через некоторые цепи смещения. Если соблюсти принцип идентичности импедансов балансных линий относительно земли, то ничего страшного в таком отходе от идеала не произойдёт, базовая помехоустойчивость балансной линии сохранится в той же мере, в какой будет сохраняться идентичность импедансов. А теперь посмотрим на тот аттенюатор, что мы хотим применить: от источника сигнала по бывшей сигнальной линии небалансной конструкции до земли импеданс будет состоять из последовательных сопротивлений включенных звеньев и входного сопротивления усилителя; по бывшей линии земли никаких последовательных сопротивлений нет и импеданс состоит только из входного сопротивления усилителя. Более того, подавление шума "размазано" по конструкции (сопротивления, стоящие между балансными линиями, имеются в каждом включенном звене). Т.о., свойства "балансной линии передачи" нарушаются. Я не уверен, что на тех расстояниях, что сигналу предстоит пройти внутри блока, это серьёзно ухудшит помехоустойчивость, но я предпочитаю делать устройства без оговорок.
Отправлено спустя 27 минут 39 секунд:
Очевидным выходом из данной ситуации является использование стерео варианта Г-образного регулятора, в котором земли соединены, а бывшие каналы превращены в соответствующие балансные линии (hot и cold). Включенное звено будет выглядеть следующим образом:
- Г2.png (5.48 КБ) 15599 просмотров
