Доска объявлений

Активные темы доски объявлений

УМ / Логарифмический индикатор уровня

Общение по системам звуковоспроизведения и звуковосприятия.
Сообщение
Автор
Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

УМ / Логарифмический индикатор уровня

#1

#1 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 18:12

VASILI писал(а):
05 июн 2023, 09:26
А как достигли такой "растяжки" в начале шкалы? 1Вт аж посредине шкалы? Схему можно?
В связи с интересом к логарифмическому индикатору, решил сконструировать схему.

Параметры будут примерно такими:
- динамический диапазон - не менее 40дБ
(получается 100 Вт - справа
1 Вт посредине индикатора.
0.01 Вт слева.
Минимальная регистрируемая мощность - от 0.001Вт)

Для достоверности, схема должна обрабатывать обе полярности сигнал.
Выход индикатор - либо токовый (250мкА как 100% отклонения стрелки, либо с амплитудой до 10 вольт на 100% для подсоединения электронной/светодиодной индикации)
Входное сопротивление не выше 47кОм, чтобы например можно было прямо к линейному выходу подсоединить (если кому нужно)

Получается что нкжны следующие функциональные узлы:
- буферный входной усилитель с высоким входным сопротивлением
- двухполупериодный выпрямитель работающий от 0 вольт (простые диоды здесь не пойдут)
- логарифмирующий уилитель
- выходной масштабирующий усилитель

Как базовое, максимальная амплитуда входного сигнала - 1..2 вольт

Будут еще предложения в "ТЗ" ?
Последний раз редактировалось FAI4 10 июн 2023, 01:50, всего редактировалось 2 раза.
Не забывайте Закон Ома

Wladimir_TS
Сообщения: 2794
Зарегистрирован: 02 мар 2020, 23:26
Благодарил (а): 86 раз
Поблагодарили: 105 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#2

#2 Сообщение Wladimir_TS » 09 июн 2023, 18:28

FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 18:12
- буферный входной усилитель с высоким входным сопротивлением
А зачем высокое, вроде сигнал берем в той части тракта усилителя, где это не актуально.
FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 18:12
- двухполупериодный выпрямитель работающий от 0 вольт (простые диоды здесь не пойдут)
Смотрите в поисковиках "Выпрямитель на ОУ".

И еще понадобится некий узел усреднения , а то стрелка будет скакать, аки то насекомое на сковородке. Тоесть интегратор с настраиваемыми скоростями прямого и обратного интегрирования.

А вообще почитайте тут :

http://www.leoniv.diod.club/projects/au ... meter.html

Автор на этом форуме тоже присутствует.

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#3

#3 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 18:49

Высокое входное нужно для универсальности.
Чтобы можно было использовать не только на выходе УМ.

Да, интегратор нужен (с раздельными/разными временами нарастания/спада)
Последний раз редактировалось FAI4 10 июн 2023, 01:50, всего редактировалось 1 раз.
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Vygandas
Сообщения: 7268
Зарегистрирован: 20 сен 2009, 11:04
Откуда: Вильнюс, Литва
Благодарил (а): 106 раз
Поблагодарили: 431 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#4

#4 Сообщение Vygandas » 09 июн 2023, 18:56

С такой динамикой придется индикатор М2000.8 ставить :)
Старший сержант Советской армии, в запасе

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#5

#5 Сообщение Борисович » 09 июн 2023, 19:34

FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 18:49
Да, интергатор нужен (с раздельными/разными временами нарастания/спада)
Это однозначно.
Если к примеру ориентироваться на современные измерительные головки. https://www.quartz1.com/price/price.php?group=7206
То они сильно разные.
От 40х40 до 90х70.
А следовательно разные у механические параметры измерительной системы.
А если ещё сюда добавить приборные.....
И возможность подключения к линейному входу тоже обязательно. И чувствительность не менее 0,5 в на всю шкалу

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#6

#6 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 20:43

За основу можно взять например индикатор от Илеть-110:
М68502

Ток полного отклонения 250мкА
Сопротивление рамки 1кОм
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Господин
Сообщения: 1362
Зарегистрирован: 06 май 2023, 13:03
Благодарил (а): 103 раза
Поблагодарили: 75 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#7

#7 Сообщение Господин » 09 июн 2023, 22:52

FAI4, извините, конечно. Но я тут вижу ваших проектов тьму.
И ни одного живого.
Для чего вы это делаете ?
Или я ошибаюсь ? Тогда сорри.:)
Не лучше ли при жизни быть приличным человеком!? (В.Высоцкий)

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#8

#8 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 23:10

Господин писал(а):
09 июн 2023, 22:52
И ни одного живого.
Для чего вы это делаете ?
Да.
Действительно проекты "живут" только внутри LTSpice.

Зачем делаю? - Видимо от скуки.
(Работаю экономистом-аналитиком, но видимо скучаю по схемотехнике..)
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#9

#9 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 23:25

Получилась довольно сложная схема
(пока без интеграторов)

Традиционно в качестве активных элементов (как замена ОУ) здесь использовал TL431.

Параметры:
- Динамический диапазон: не хуже 50дБ (до 60дБ при точной компенсации напряжения смещения "ОУ")
- номинальное входное напряжение (амплитудное): 1 вольт (двуполярное)
- максимальное входное напряжение: (+/-) 1,5...2,5 вольта
- входное сопротивление: 100 кОм
- максимальное выходное напряжение (потенциальный выход): +10вольт
- максимальный выходной ток (токовый выход): до 1...3мА
- напряжение питания: +/-15 вольт
- потребляемый ток: не более 50мА

Изображение

Следует отметить, что схема довольно сложна и требует точной настройки ("балансировки нуля ОУ")
(для высокой точности измерений в диапазоне малых входных сигналов ( < 10...30мВ ).

Стоит ли игра свеч?
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#10

#10 Сообщение Борисович » 09 июн 2023, 23:41

FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 23:10
И ни одного живого.
А вот тут Вы Господин,
сильно сильно ОШИБАЕТАСЬ.
Пару проектов от FAI4,
макетировал.
И ВСЁ РАБОТАЕТ.
Ешё в нескольких проектах
от дедушки Борисовича,
FAI4, разрабатывал схемы или части схем.
И тоже ВСЁ РАБОТАЕТ.
И тута всё это показано.С картинками
А вот Вы Господин,
С какой целью интересуетесь?
А свои какие нибудь проекты можете показать? С картинками. Или как?
FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 23:25
Стоит ли игра свеч?
Схема мудрёная,но занятная.
А ещё входной усилитель с Ку около 5 приделать или у этого чувствительность увеличить?
А что то типа ожидаемой шкалы нарисовать?
А питание однополярное возможно?

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#11

#11 Сообщение FAI4 » 09 июн 2023, 23:51

Однополярное питание практически невозможно.
Так как все завязано от Общего провода (логарифмирующее напряжение получается противоположной полярности от входного).
Например в этой схеме двухполупериодный выпрямитель выдает положительное напряжение, а на выходе Логарифмирующего усилителя напряжение до -0,8 вольт.

Можно поменять полярности (для этого поменять полярности D3 D4 и поставить Q1 не npn, а pnp)
Тогда на выходе выпрямителя будет минус, а на выходе логарифмического усилителя плюс.
Но все равно две полярности относительно напряжения питания.

Если сдвигать все на +2,5 вольт - тогда еще усложнение схемы.

Входное напряжение взял номинальной амплитудой как 1 вольт (универсальный уровень)
Если входное напряжение больше (выход УМ например с амплитудой 20 вольт), то проще всего на выходе поставить делитель 1/20.

Если сигнал мощный, то входной усилитель можно отбросить и подавать сигнал на вход двухполупериодного выпрямителя.
Но там низкое входное сопротивление (порядка 1кОм).
Туда можно подавать сигнал амплитудой до +/-10 вольт (нужно будет пропорционально увеличить номиналы резисторов R8, R11...R14 до 10кОм).

Но 1 вольт амплитуда на 100кОм-ный вход - это подойдет для любого случая.

Если сигнал слабый, например 0,25 вольт всего, то ничего страшного, это всего лишь "потеря" 10дБ (от 50).
Останется динамический диапазон в 40дБ.
Это вполне достаточно, учитывая уровень шумов кассетного магнитофона на уровне -45 дБ.

Либо пропорционально снизить номиналы резисторов R8, R11...R14 до 270 Ом...
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор

#12

#12 Сообщение Борисович » 10 июн 2023, 00:39

Понял.
Схема очень занятная.И в общем то по количеству деталей не сильно то и большая.
Занятно смакетировать.
Но это если сильно позже

Аватара пользователя
oldmao
Сообщения: 6319
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 15:39
Откуда: Саратовская обл.
Благодарил (а): 151 раз
Поблагодарили: 532 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#13

#13 Сообщение oldmao » 10 июн 2023, 06:18

Ну что же Вы везде ваш "идеальный транзистор" TL431 пехаете? Ведь можно обычные поставить, схема даже проще будет. И ОУ использовать хоть в логарифмическом детекторе.
А так идея конечно нужная. Например в Унитре просто кнопку на индикатор использовали 10/100 Вт. Там он стрелочный с пиками на светодиоде.

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#14

#14 Сообщение FAI4 » 10 июн 2023, 14:22

oldmao писал(а):
10 июн 2023, 06:18
Ну что же Вы везде ваш "идеальный транзистор" TL431 пехаете? Ведь можно обычные поставить, схема даже проще будет. И ОУ использовать хоть в логарифмическом детекторе.
Вот как будет выглядеть та же самая схема на ОУ:

Изображение

Не думаю, что она заметно проще.
Скорее "понятнее" для многих.

При этом ОУ стоит 30..50 руб. самый дешевый.
TL431 стоит от 2...5 рублей

В целом, схемы будут работать, но там еще следует кроме интегратора добавить элементы, обеспечивающие термостабильность показаний.
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
oldmao
Сообщения: 6319
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 15:39
Откуда: Саратовская обл.
Благодарил (а): 151 раз
Поблагодарили: 532 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#15

#15 Сообщение oldmao » 11 июн 2023, 04:05

FAI4 писал(а):
10 июн 2023, 14:22
При этом ОУ стоит 30..50 руб. самый дешевый.
TL431 стоит от 2...5 рублей
У меня их с разбора совершенно бесплатно море. Кто ремонтом занимается, с умом, у тех тоже завались. Я к тому, что LM358 и TL431 под ногами валяются, только нагнись.

Аватара пользователя
ДедФеном
Сообщения: 8436
Зарегистрирован: 26 июл 2015, 22:16
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 2966 раз
Поблагодарили: 1471 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#16

#16 Сообщение ДедФеном » 11 июн 2023, 04:23

oldmao писал(а):
10 июн 2023, 06:18

А так идея конечно нужная.
Для кого нужная ?
Ні це не зброя це мирний механізм
І в ньом транзистори і лампи
І возростає оптімізм далеко ми пишли від мавпи...

Andrey Smirnov
Сообщения: 6810
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 15:38
Благодарил (а): 717 раз
Поблагодарили: 467 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#17

#17 Сообщение Andrey Smirnov » 11 июн 2023, 06:55

FAI4 писал(а):
10 июн 2023, 14:22
...там еще следует кроме интегратора добавить элементы, обеспечивающие термостабильность показаний.
...Т.е. есть смысл вместо единственной 431 поставить переход транзистора, аналогичного Q1?

Аватара пользователя
oldmao
Сообщения: 6319
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 15:39
Откуда: Саратовская обл.
Благодарил (а): 151 раз
Поблагодарили: 532 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#18

#18 Сообщение oldmao » 11 июн 2023, 08:14

ДедФеном писал(а):
11 июн 2023, 04:23
Для кого нужная ?
Ну вот мне показометр с динамическим диапазоном в 40 дБ нужен был, когда я свой усилок ваял. Сейчас он в брутальном корпусе из ДВП и без стрелочек, сын им пользуется. Но хотелось бы покрасивше...

Аватара пользователя
Растаман
Сообщения: 3491
Зарегистрирован: 19 сен 2009, 21:59
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 61 раз
Поблагодарили: 100 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#19

#19 Сообщение Растаман » 11 июн 2023, 09:37

Стрелки типа от Ильи 110 дрянные для такой схемы. Столкнулся с разной работой демпфера. Разница очень большая, электроникой компенсировать полностью не удалось. Если отобрать из нескольких штук то может и повезёт. А так, один индикатор больше болтается на диско стилях. Это раздражает.

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#20

#20 Сообщение Борисович » 11 июн 2023, 11:40

ДедФеном писал(а):
11 июн 2023, 04:23
Для кого нужная ?

Изображение

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#21

#21 Сообщение FAI4 » 11 июн 2023, 12:09

Сейчас почти завершил вариант схемы на однополярное питание +5 вольт (по просьбе Борисовича).
(LM358 + TL431)
Добавил термокомпенсацию.

Сейчас думаю, чтобы сделать настраиваемым динамический диапазон (на выходе).
Можно будет установить например:
-20...0 дБ
-40...0 дБ
-60...0 дБ

Для этого нужен термонезависимый точный ограничитель сигнала снизу на уровне 1...100мВ.
Может кто подскажет?

Для аудиотехники видимо более 40дБ не нужен индикатор, тк на уровне чуть ниже -50дБ уже находятся шумы...

Интегратор (если симметричный) создается просто добавлением емкости в цепь ООС выходного ОУ.
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#22

#22 Сообщение FAI4 » 11 июн 2023, 12:19

Andrey Smirnov писал(а):
11 июн 2023, 06:55
FAI4 писал(а):
10 июн 2023, 14:22
...там еще следует кроме интегратора добавить элементы, обеспечивающие термостабильность показаний.
...Т.е. есть смысл вместо единственной 431 поставить переход транзистора, аналогичного Q1?
Не так все просто.

Более правильно поставить еще один "логарифмометр" с фиксированным током через транзистор.
(здесь уровень тока выбрать примерно на середине диапазона (например соответствующего 0,1 вольта входного).
Это чтобы плотность тока через транзисторы была примерно одинакова.

Затем на ОУ вычесть один сигнал из другого...
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
ДедФеном
Сообщения: 8436
Зарегистрирован: 26 июл 2015, 22:16
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 2966 раз
Поблагодарили: 1471 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#23

#23 Сообщение ДедФеном » 11 июн 2023, 16:37

Борисович, опять мультики показывает...
Ні це не зброя це мирний механізм
І в ньом транзистори і лампи
І возростає оптімізм далеко ми пишли від мавпи...

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#24

#24 Сообщение Борисович » 11 июн 2023, 17:17

ДедФеном писал(а):
11 июн 2023, 16:37
мультики показывает...
Мультики,мультики.
А вот ДедФеном, уже второй раз.
Всем,всем сообщает.
Что ему,ДедуФеному - стрелочки НЕ НРАВЯЦЦИ

Andrey Smirnov
Сообщения: 6810
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 15:38
Благодарил (а): 717 раз
Поблагодарили: 467 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#25

#25 Сообщение Andrey Smirnov » 11 июн 2023, 18:59

Доступные круглые светодиоды тоже не лучший выход - мал угол обзора... ВЛИ теперь трудно найти...

Аватара пользователя
Vygandas
Сообщения: 7268
Зарегистрирован: 20 сен 2009, 11:04
Откуда: Вильнюс, Литва
Благодарил (а): 106 раз
Поблагодарили: 431 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#26

#26 Сообщение Vygandas » 11 июн 2023, 19:05

Andrey Smirnov писал(а):
11 июн 2023, 18:59
Доступные круглые светодиоды тоже не лучший выход
А надо их брать не прозрачные а матовые и получится нормально. Я в свое время с ними наигрался в аппаратах меняя АЛ307 и борясь с тем чтоб не светили как фонари на стену напротив.
Старший сержант Советской армии, в запасе

Аватара пользователя
Asmodey
Сообщения: 4711
Зарегистрирован: 05 июн 2012, 19:57
Откуда: Саранск
Благодарил (а): 286 раз
Поблагодарили: 267 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#27

#27 Сообщение Asmodey » 11 июн 2023, 19:56

В свое время круглые с-д перепиливал в прямоугольные. Самым сложным было получить равномерную шероховатость передних кромок. Все остальные поверхности закрашивал черной краской.
Сейчас каких только светодиодов нет, в том числе готовые шкальные сборки.
Как-то экспериментируя с индикаторами уровня сигнала на самодельных АЦП на рассыпухе задействовал многоразрядный 7-сегментник (с раздельными выводами каждого разряда), использовал сегменты А для индикации левого канала, сегменты D для правого. Не было подходящих светодиодов под рукой, на время поставил семисегментный индикатор. Но, как говорится, нет ничего более постоянного чем временное. Так и молотил мой усилок с этими индикаторами несколько лет, пока оба не пошли на разбор.
А вы ноктюрн сыграть могли бы на флейте водосточных труб?

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#28

#28 Сообщение FAI4 » 12 июн 2023, 01:04

Борисович писал(а):
09 июн 2023, 23:41
А питание однополярное возможно?
- оказывается возможно.
Вот версия с однополярным питанием +5 вольт.
Схема спроектирована под возможность использования ОУ LM358.

Схема максимальна упрощена и добавлена термостабилизация (что крайне критично для логарифмического преобразователя).

Характеристики:
- максимальная амплитуда входного сигнала: 800 мВ
- входное сопротивление 50кОм
- АЧХ: от 5 Гц
- динамический диапазон: до 60...80дБ (зависит от "качества" ОУ)
- динамический диапазон регулируемый: от 20дБ до 60дБ
- выходное напряжение: 0...+3,3 вольт
- уход показаний при изменении температуры от +20 до +40 градусов: не более 1% на краях диапазона
- выходной ток: до 10мА
- потребляемый ток: 40мА

Изображение

Динамический диапазон задается номиналом резистора R9:
3кОм: 20дБ
30кОм: 40дБ
300кОм: 60дБ
без резистора: 70..80дБ

С учетом того, что последние (нижние) 10дБ уже нелинейны, целесообразно установить диапазон немного шире измеряемого:
20дБ: R9=10кОм (полный диапазон составит 30дБ)
40дБ: R9=100кОм (полный диапазон 50дБ)
60дБ: R9=1MEG (полный диапазон 70дБ)

Для диапазона более 40дБ необходима дополнительная точная балансировка двухполупериодного выпрямителя (на ОУ DA2) за счет подстроечника R20.
(для более узкого диапазона достаточно подключить неивертирующий вход DA2 к "Uref" (+2,5 вольт), аналогично как DA1)

Элемент на DA4 нужен для компенсации температурного ухода логарифмированного напряжение на DA3.

Нулевое напряжение на выходе (на индикаторе) устанавливается подстроечником R21 при отсутствии входного сигнала.

Максимального размаха амплитуды выходного сигнала в +3,3 вольт в случае необходимости добиваются за счет пропорционального изменения резисторов R15=R16.
При этом потребуется повторная подстройка нуля (подстречником R21).

Время интеграции напряжения (симметричное) определяется емкостью С3 (и номиналами резистора R16).
При R16=27кОм и C3=47нФ, время интеграции соответствует требованиям для пиковых индикаторов (выход на 80% уровня за 5 миллисекунд)

При этом следует иметь ввиду, что стрелочные индикаторы гораздо более инерционны.

Так например индикатор М68502 (от Илеть-110)
имеет механическое время интеграции 70..350 миллисекунд, а время возврата стрелки 0,5...2,5 секунды.
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#29

#29 Сообщение FAI4 » 12 июн 2023, 13:58

График, показывающий регулировку диапазона регистрируемого входного сигнала за счет изменения номинала R9.

Изображение

Выходной усилитель на DA5 в данном случае настроен (Кус и смещение) для диапазона 40(50)дБ.
(минимум - ноль вольт, максимум - 3,3 вольта (это максимальное напряжение, которое можно получить на выходе LM358 при 5 вольт питания))

Для иного динамического диапазона (при изменении R9) необходимо подобрать Кус по максимальной амплитуде ("верхняя точка") за счет изменения R15=R16 и нулевое смещение ("нижняя точка") подстройкой R21.
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#30

#30 Сообщение FAI4 » 14 июн 2023, 12:13

Интересно бы посмотреть схему индикатора Technics SE-A1000
Там стрелочки отображают 55 дБ (от 0.001Вт до 200 Вт)
Изображение

... посмотрел.
Там все реализовано на ИС BA6138, которая в первом приближении реализует функционал моей схемы
(двухполупериодный входной выпрямитель, нелинейный преобразователь, выходной масштабирующий усилитель)^
Изображение

Недостатки BA6138:
1. нет входного буферного усилителя, поэтому очень низкое входное сопротивление для сигнала (2,0 кОм)

2. проходная характеристика не является логарифмической, а по закону "корень квадратный" - так написано в даташит
(на графике горизонтальная ось логарифмическая, но вертикальная ось - нелинейная (а должна быть линейной при истинной логарифмичности))
Изображение


Видимо поэтому шкала Technics SE A1000 не является равномерной в децибелах:
Изображение
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
persey.a
Сообщения: 1473
Зарегистрирован: 13 ноя 2019, 13:02
Благодарил (а): 157 раз
Поблагодарили: 206 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#31

#31 Сообщение persey.a » 15 июн 2023, 09:02

oldmao писал(а):
11 июн 2023, 08:14
Ну вот мне показометр с динамическим диапазоном в 40 дБ нужен был, когда я свой усилок ваял. Сейчас он в брутальном корпусе из ДВП и без стрелочек, сын им пользуется. Но хотелось бы покрасивше...
Здравствуйте, сейчас если бы стояла задача индикатора для усилителя однозначно табло на базе линеек с задержанным маркером. Задержанный маркер дает возможность что-то увидеть реальное в Вт, а не просто дергающиеся стрелки - поди разбери какая мощность в данный момент. В теме Вега МП122 реализован такой индикатор viewtopic.php?t=103158&start=600 , #642, хорошо работает, калибровка по мощности (значение мощности каждого маркера) для усилителя - дело вкуса. С Уважением.
Последний раз редактировалось persey.a 15 июн 2023, 14:51, всего редактировалось 6 раз.

Аватара пользователя
Растаман
Сообщения: 3491
Зарегистрирован: 19 сен 2009, 21:59
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 61 раз
Поблагодарили: 100 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#32

#32 Сообщение Растаман » 15 июн 2023, 09:42

FAI4 писал(а):
09 июн 2023, 18:12
индикатор М68502 (от Илеть-110)
имеет механическое время интеграции 70..350 миллисекунд, а время возврата стрелки 0,5...2,5 секунды.
Во-во, эти стрелки дрянь, для серьёзного устройства. Был бы разброс 30 % хотя бы, ещё ладно, (тоже не мало) а тут в разы разброс, это мрак. Я думал мне не повезло, а оказывается, это у них в параметры заложено такое ....

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#33

#33 Сообщение FAI4 » 15 июн 2023, 10:51

persey.a писал(а):
15 июн 2023, 09:02
oldmao писал(а):
11 июн 2023, 08:14
Ну вот мне показометр с динамическим диапазоном в 40 дБ нужен был, когда я свой усилок ваял. Сейчас он в брутальном корпусе из ДВП и без стрелочек, сын им пользуется. Но хотелось бы покрасивше...
Здравствуйте, сейчас если бы стояла задача индикатора для усилителя однозначно табло на базе линеек с задержанным маркером. Задержанный маркер дает возможность что-то увидеть реальное в Вт, а не просто дергающиеся стрелки - поди разбери какая мощность в данный момент. С Уважением.
"дергание стрелок" устраняется временем интеграции.

Например общеизвестные индикаторы VU- метр имеют симметричное время интеграции 300 миллисекунд.
Такие стрелки не так уж быстро бегают.

Есть проблема с медленными стрелками
Они отстают и не индицируют полной амплитуды.
Поэтому вместе с ними в паре очень полезны пиковые индикаторы.

Если электронные столбики - тоже замедлять нужно, иначе глаза все равно ничего не различат.
Будут просто сегменты, светящиеся в полнокала.

Запаздывающий маркер - дополнительное усложнение схемы.
Это конечно полезно.
Здесь получается нужно параллельно выводить информацию из 2-х каналов информации (средний и пиковый)
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Vygandas
Сообщения: 7268
Зарегистрирован: 20 сен 2009, 11:04
Откуда: Вильнюс, Литва
Благодарил (а): 106 раз
Поблагодарили: 431 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#34

#34 Сообщение Vygandas » 15 июн 2023, 13:27

FAI4 писал(а):
15 июн 2023, 10:51
Здесь получается нужно параллельно выводить информацию из 2-х каналов информации (средний и пиковый)
И чтоб сильно не усложнять пиковый делают только выше 0 db
Старший сержант Советской армии, в запасе

Аватара пользователя
VeschiiOleg
Сообщения: 3803
Зарегистрирован: 11 сен 2009, 11:03
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 60 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#35

#35 Сообщение VeschiiOleg » 20 июн 2023, 13:43

FAI4 писал(а):
15 июн 2023, 10:51
Есть проблема с медленными стрелками
Они отстают и не индицируют полной амплитуды.
В свое время мы разрабатывали проф.пиковые инд уровня на стрелках головок М60 (50мс), в т.ч и для устройств с экстрамедленными стрелками из приборов серии Ц43хх. (см.ниже).Прибор был в серийном пр-ве в начале 2000х.
Для того чтобы стрелка накопила уровень нужно сделать либо запоминание пика (и она "добежит"), либо бесконечное сопротивление цепи разряда (тоже добежит но позже). Недостаток второго метода только в том что индикация пика расходится со слуховым восприятием, потому что задержана по времени, но пик показывает точно.
Вот этот индикатор:
Изображение

Да и существует замечательная микросхема, разрабатывалась для применения в аппаратуре МЗ, но вполне можно использовать и в проф примерении: К157ДА1 - двухполупериодный детектор с диапазоном 40дБ и возможностью корректировки линейности шкалы.

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#36

#36 Сообщение FAI4 » 20 июн 2023, 19:57

157ДА1 - ограничен диапазон (40...45дБ).
Ее "логарифмичность" - скорее условная (требует верификации по точкам).

Для "запаздывающих" сигналов используют зарекомендовавший себя "VU-метр" (300ms интеграции),
в котором стрелка "добирает" амплитуду (за счет своей инерционности / либо формировать электронную "инерционность").

Да, для точного контроля уровня нужен запоминающий элемент в схеме (пиковый детектор), а индикатор может показать этот запомненный уровень и с небольшим запаздыванием (глаз все равно не успевает следить за быстрым изменением показаний)
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
VeschiiOleg
Сообщения: 3803
Зарегистрирован: 11 сен 2009, 11:03
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 60 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#37

#37 Сообщение VeschiiOleg » 21 июн 2023, 11:53

FAI4 писал(а):
20 июн 2023, 19:57
Для "запаздывающих" сигналов используют зарекомендовавший себя "VU-метр" (300ms интеграции),
Не, Вы не поняли, что я имел в виду))) Вольюметр имеет детектор среднего уровня. Интеграция равна времени обратного хода. Он как раз пики недобирает при любых стрелках. Но двигается на глаз быстрее пикового, потому что в тот момент, когда стрелка идет вперед, преобразователь уже "тянет" ее назад. Если время обратного хода сделать бесконечным, а интеграции минимальным (идеальный пиковый индикатор), то стрелка накопит пик и его запомнит, только не мгновенно, а с возможностью инерции стрелки. В случае со светодиодом - со скоростью его разгорания.
Проверяется так: при подаче сигнала частотой 5кГц длительностью 3-5мс стрелка должна добегать в зеленую зону (не менее -3дБ...-2дБ). А опуститься примерно на уровень -20дБ шкалы она должна не быстрее чем за 3с (к началу шкалы еще дольше). Это т.н. квазипик. Такой индикатор двигается на глаз медленнее (резко вправо и назад с запаздыванием).

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#38

#38 Сообщение FAI4 » 21 июн 2023, 12:03

Вы видимо тоже не поняли до конца мое сообщение.

Инерция (вращательный момент) стрелки позволяет ей (с запаздыванием) "добежать" до более выского уровня, чем приложенное напряжение/ток в этот момент (когда пик сигнала уже прошел)

Те инерция разогнавшейся стрелки частично нивелирует снижние уровня индикации из-за усреднения.

В электронных индикаторах нет инерции "разогнавшейся вперед стрелки"
Но там это можно смоделировать электронным способом (добирание показаний)

Вообще глаз менее чем за 5 ms все равно не успеет увидеть показания.
А индикатор со временем интеграции более 50ms начинает "отставать" в показаниях.
Здесь собственно дилемма:
- мы хотим хорошо увидеть движение стрелки (ее тогда нужно замедлять)
- мы хотим знать точный уровень показаний (тогда нужно снижать время интеграции)

Чтобы это порешать, нужна логика с запоминанием пика, и чтобы потом индикатор (пусть и с запаздыванием на 200...300ms) но дополз до этого максимума.

Непростая задачка...
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
VeschiiOleg
Сообщения: 3803
Зарегистрирован: 11 сен 2009, 11:03
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 60 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#39

#39 Сообщение VeschiiOleg » 21 июн 2023, 15:09

FAI4 писал(а):
21 июн 2023, 12:03
Те инерция разогнавшейся стрелки частично нивелирует снижние уровня индикации из-за усреднения.
Абсолютно верно. Но в VU-метрах преобразователь уже начинает тормозить стрелку сразу как проинтегрировал, поэтом там большой недопоказ получается. Если время возврата делаем бесконечным (несколько секунд) то даже самая медленная стрелка доползает до истинного значения.
Некомфорт заключается лишь в том, что слуховое восприятие уже ушло вперед по сравнению с визуализацией.
FAI4 писал(а):
21 июн 2023, 12:03
Вообще глаз менее чем за 5 ms все равно не успеет увидеть показания.

Ну, не совсем так....Скоростная способность чисто зрения гораздо выше. Именно поэтому ЖК-экраны с времененм отклика 1мс проигрывают ЭЛТ со скоростью в десятки мкс (64 по памяти). Нет раздражающего эффекта при просмотре быстроменяющихся сюжетов.
Просто если есть быстрый обратный ход, глаз видит интеграцию, но мозг не успевает его запомнить. Мы видим что "мелькнуло высоко", но точно не можем сказать насколько высоко. Однако, если дать несколько таких повторяющихся посылок (например с генератора пачек импульсов), то через некоторое время мозг справится и со временем интеграции гораздо меньшим 1мс, но проблема в том, что на реальной музыке события так не повторяются (если пластинку не заело))))))))!
FAI4 писал(а):
21 июн 2023, 12:03
Чтобы это порешать, нужна логика с запоминанием пика, и чтобы потом индикатор (пусть и с запаздыванием на 200...300ms) но дополз до этого максимума.
Именно!

Аватара пользователя
persey.a
Сообщения: 1473
Зарегистрирован: 13 ноя 2019, 13:02
Благодарил (а): 157 раз
Поблагодарили: 206 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#40

#40 Сообщение persey.a » 21 июн 2023, 21:25

Здравствуйте. Заторможенный маркер автоматически решает проблему. Со стрелкой так не получается...достаточно верно. С Уважением.

Аватара пользователя
Asmodey
Сообщения: 4711
Зарегистрирован: 05 июн 2012, 19:57
Откуда: Саранск
Благодарил (а): 286 раз
Поблагодарили: 267 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#41

#41 Сообщение Asmodey » 21 июн 2023, 23:46

Представилась такая штука - стрелочный индикатор с двумя стрелками. Одна отклоняется по воздействием тока в рамке. другая болтается свободно подталкиваемая первой стрелкой при движении в сторону максимума. На второй стрелке демпфер замедляющий ее при движении в сторону нуля. Тем самым позволяя рассмотреть пиковые значения, на которых вторая стрелка будет зависать. Возможно, кто-то где-то выпускал и такое.
А вы ноктюрн сыграть могли бы на флейте водосточных труб?

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#42

#42 Сообщение FAI4 » 21 июн 2023, 23:52

Asmodey писал(а):
21 июн 2023, 23:46
Представилась такая штука - стрелочный индикатор с двумя стрелками. Одна отклоняется по воздействием тока в рамке. другая болтается свободно подталкиваемая первой стрелкой при движении в сторону максимума. На второй стрелке демпфер замедляющий ее при движении в сторону нуля. Тем самым позволяя рассмотреть пиковые значения, на которых вторая стрелка будет зависать. Возможно, кто-то где-то выпускал и такое.
это куда то все в механику ушло...
это схемотехникой можно реализовать
либо на микроконтроллере программой описать
Не забывайте Закон Ома

Аватара пользователя
Asmodey
Сообщения: 4711
Зарегистрирован: 05 июн 2012, 19:57
Откуда: Саранск
Благодарил (а): 286 раз
Поблагодарили: 267 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#43

#43 Сообщение Asmodey » 22 июн 2023, 00:03

Однако же были времена, когда электроконтактные вольтметры, амперметры и т.д. были обыденностью. Когда электроника стоила дороже механики. Предположу, что во времена оные могли существовать индикаторы уровня с механической фиксацией пиковых значений.
А вы ноктюрн сыграть могли бы на флейте водосточных труб?

Аватара пользователя
Растаман
Сообщения: 3491
Зарегистрирован: 19 сен 2009, 21:59
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 61 раз
Поблагодарили: 100 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#44

#44 Сообщение Растаман » 23 июн 2023, 11:36

Asmodey писал(а):
21 июн 2023, 23:46
стрелочный индикатор с двумя стрелками. Одна отклоняется по воздействием тока в рамке. другая болтается свободно подталкиваемая первой стрелкой при движении в сторону максимума. На второй стрелке демпфер замедляющий ее при движении в сторону нуля. Тем самым позволяя рассмотреть пиковые значения, на которых вторая стрелка будет зависать.
Первая стрелка, в таком случае должна отрабатывать пиковые значения. Для глаза эти дёрганья будут не комфортными. Лучше иметь две независимые стрелки, в одном приборе. Одна будет показывать пиковые значения с замедлением, другая традиционная, показывающая уровень. Сделать их на одной оси, но наверное сам прибор получится дорогим, дешевле электронные схемы. для фиксации пиков.

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#45

#45 Сообщение FAI4 » 23 июн 2023, 11:44

Можно электронным способом "нарисовать" эти 2 стрелки (тот же Arduino):
Одна - средний уровень (VU- метр) - симметричный рост/спад (300ms/300ms)
Вторая - пиковый уровень (быстро растет (2..5ms), но очень медленно возвращается (1000...2500 ms)
Не забывайте Закон Ома

1478vlad
Сообщения: 275
Зарегистрирован: 06 июн 2022, 19:25
Откуда: Подмосковье
Благодарил (а): 84 раза
Поблагодарили: 54 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#46

#46 Сообщение 1478vlad » 23 июн 2023, 12:41

FAI4 писал:"Можно электронным способом "нарисовать" эти 2 стрелки (тот же Arduino)".

Дык на @вито и не только продают авторские стерео 2-3 цветные светодиодные индикаторы на 20-40 светодиодах на линейку с управлением микропроцессором и несколькими переключаемыми режимами. Некоторые декларируются как VU-метры с возможностью комбинированной индикации (VU+пик) за соответствующую цену.
Естественно, не в упрёк этой очень интересной теме, а на всякий случай для информации.

Аватара пользователя
Борисович
Сообщения: 3692
Зарегистрирован: 13 дек 2016, 14:22
Откуда: Тверская область
Благодарил (а): 295 раз
Поблагодарили: 902 раза

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#47

#47 Сообщение Борисович » 23 июн 2023, 13:17

Ну так двухстрелочные измерительные головки с перекрещивающимися стрелками встречаются. Причём и сейчас.
Изображение
Изображение
И презанятная на них будет индикация.
Растаман писал(а):
23 июн 2023, 11:36
Сделать их на одной оси,
А такое вроде бы только в индикаторах перемещения встречалось.
Но там скорость стрелки- маленькая,а мощность привода-большая.И вообще - чистая механика
Изображение

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#48

#48 Сообщение FAI4 » 23 июн 2023, 16:36

1478vlad писал(а):
23 июн 2023, 12:41
FAI4 писал:"Можно электронным способом "нарисовать" эти 2 стрелки (тот же Arduino)".

Дык на @вито и не только продают авторские стерео 2-3 цветные светодиодные индикаторы на 20-40 светодиодах на линейку с управлением микропроцессором и несколькими переключаемыми режимами. Некоторые декларируются как VU-метры с возможностью комбинированной индикации (VU+пик) за соответствующую цену.
Естественно, не в упрёк этой очень интересной теме, а на всякий случай для информации.
это китайские устройства, построенные на LM3915 (10 разрядов, 25дБ)
Ее наращивают до 20 разрядов (2шт LM3915 последовательно). и получают динамический диапазон до 45...50 дБ

Присутствуют также на рынке анализаторы спектра, построенные на схеме BA3834.
Она имеет 7 полос и регистратор пиков.
Далее сигнал с помощью микрокотроллера "растягивают" до квази-14 полос (усредняя для промежуточных частот значения от "соседей")
Динамический диапазон у этой схемы довольно узкий 30...35дБ.
Не забывайте Закон Ома

Юрыч
Сообщения: 1991
Зарегистрирован: 22 апр 2012, 20:11
Откуда: г. Воронеж
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 46 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#49

#49 Сообщение Юрыч » 23 июн 2023, 19:36

FAI4, вот вам "в тему" схема индикатора УМ Yamaha B-2, был недавно такой в ремонте:
Изображение

Аватара пользователя
FAI4
Сообщения: 15121
Зарегистрирован: 07 сен 2014, 20:33
Откуда: Брянск
Благодарил (а): 177 раз
Поблагодарили: 577 раз

Re: УМ / Логарифмический индикатор уровня

#50

#50 Сообщение FAI4 » 23 июн 2023, 20:57

Юрыч писал(а):
23 июн 2023, 19:36
FAI4, вот вам "в тему" схема индикатора УМ Yamaha B-2, был недавно такой в ремонте:
Изображение
Очень сложная (накрученная схема).

Что то немного похожее на логику 157ДА1 (в части реализации выпрямления напряжения):
На входном ОУ и транзисторах TR305 TR307 собран двухполупериодный выпрямитель.

Нелинейное (логарифмическое) напряжение выделяется на D303.
С317 - интегрирующий элемент (быстро заряжается, но медленно разряжается)
VR301 VR303 VR305 - выравнивания разных точек в середине шкалы.
VR307 - правая точка шкалы

(подправил)
Последний раз редактировалось FAI4 23 июн 2023, 21:10, всего редактировалось 5 раз.
Не забывайте Закон Ома

Ответить