Układ audio ograniczający max amplitudę sygnału wyjściowego.

Witam.
Potrzebuję zrobić układ który ma działać jak quasi-limiter.
Jedyne co ma robić:
jeżeli max napięcie wejściowe nie przekracza 700mVpp ma nie robić nic. po prostu przepuścić. Dopiero kiedy napięcie będzie wyższe niż 700mVpp ma zacząć zmniejszać wzmocnienie (nie obcina sygnał tylko działać jako tłumik)

Podjąłem walkę z tym układem pierw montując to:


Ale układ był bardzo kapryśny. Przede wszystkim poprawiłem w nim jedną rzecz-zrobiłem dzielnik na wejściu do zasilania bo bez niego op-amp nie działał na zasilaniu pojedynczym. Zastosowałem fotorezystor 5k-10k (jedynie taki miałem)
Obie części schematu (detektor sygnału i detektor optyczny) osobno mi działały jednak po zamienieniu wystającego fotorezystora na tandemik z diodą cały układ zwariował i wprowadzał zniekształcenia. Nie dawął się wyregulować.

Idąc tym tropem postanowiłem wykorzystać drugi wzmacniacz operacyjny tylko do detekcji sygnału wyższego niż te 700mVpp a poprzedni zostawiłem w spokoju. Udało mi się zrobić interakcję między układami ale wymagały "zapalnika" w postaci krótkiego impulsu na drugim członie który na krótki okres zapalił diodę. Wtedy powiedzmy że układ działał w miarę tak jak chcę ale działał minimalnie jak tłumik-niewiele ograniczał amplitudę.

Założenia są takie:
zasilanie pojedyncze koniecznie bo cała konstrukcja ma zasilanie pojedyncze i nie ma możliwości modyfikacji kiedy jest 90% ukończone.
Przepuszczanie bez uszczerbku sygnałów poniżej 700mVpp, powyżej ograniczanie wzmocnienia, nie obcinanie. Gdybym potrzebował tylko obciąć użyłbym do tego celu diod shottky.
może być też taki układ, który niezależnie od poziomu sygnału wejściowego da na wyjściu 700mVpp.

Witam!
Magnetofony kasetowe serii MK125 miały taki automatyczny regulator amplitudy, pracujacy w torze nagrywania. Tu schemat:
http://www.oldradio.pl/foto_schematy/00307_100202085547_mk125................................gif
Układ, który to wykonuje to tranzystor T3/dioda D1 i otoczenie: od R19 ... do C25.
Dla większych amplitud można zastosować tranzystor MOSFET jako zmienny opór w dzielniku sygnału przychodzącego.
Podobną funkcje może pełnić żarówka włączona szeregowo z głośnikiem, jej oporność miedzy stanem "zimnym" a "goracym" zmienia sie nawet kilkunastokrotnie.

Układ z pierwszego postu pracuje jako nieodwracający więc minimalne wzmocnienie ma 1, co ogranicza jego użyteczność przy dużych sygnałach, wzmacniacz odwracający nie ma tego ograniczenia.
Jeśli wzmacniacz ma pracować z pojedynczym zasilaniem, to jak sam zauważyłeś musi mieć polaryzację V/2, ale wzmocnie dla składowej stałej musi być 1, żeby ta polaryzacja się nie "rozjechała" przy zmianach wzmocnienia, to zapewne była przyczyna twoich problemów ze zniekształceniami. Na wyjściu wzmacniacza jest składowa stała, która nie jest sygnałem więc nie powinna trafiać do detektora.

@Rzuuf dośc skomplikowany układ, ale skoro go używano kiedyś to pewnie działa. Jednak zostawię jako ostatnią deskę ratunku. Na razie walczę z układem z obrazka z pierwszego postu.

pierwszy układ zacząłem nadal modyfikować i postanowiłem dorobić prowizoryczne napięcie symetryczne z dzielnika 2x100R.
Wywaliłem dzielnik przy wejściu sygnału.
Detektor który jest w układzie nie działa mimo prób regulacji. nie mam pojęcia czemu się obraził.
Zastąpiłem go innym układem który ma być wbudowany czyli detektorem clipowania. Ustawiłem go na małą czułość dzięki czemu sygnał z telefonu (ok 0.7Vpp) powodowało jego zadziałanie. Zaczął współpracowac z układem bo błyśnięcie diody detektora powodowało skuteczne ściszenie wzmacniacza. Niestety zniekształcenia występują kiedy fotorezystor jest mocno oświetlony (duże ograniczenie wzmocnienia) Prawdopodobnie układ detekcji clipowania jest za wolny bo on ma błyskać diodą kiedy wykrywa składową prostokątną a nie naśladować zmieniający się sygnał audio. Tak więc skoro dogadałem się z op-ampem teraz musze się dogadać z detektorem żeby "tandemik" zaczął działać i żebym mógł się zająć zrobieniem PCB.

Co do bardzo wysokich sygnałów: sygnały dopuszczone to max 1.4Vpp (ograniczone przez szeregowe 2 diody shottky połączone antyrównolegle co ustawia max poziom 1.4V bo wszystko powyżej zostanie zwarte) więc ten układ który buduje musi sobie tak do 1.4Vpp poradzić.

alikatek wrote:

Co do bardzo wysokich sygnałów: sygnały dopuszczone to max 1.4Vpp (ograniczone przez szeregowe 2 diody shottky połączone antyrównolegle co ustawia max poziom 1.4V bo wszystko powyżej zostanie zwarte) więc ten układ który buduje musi sobie tak do 1.4Vpp poradzić.

CZyli wzmacniacz nieodwracajacy się nie nada, musi być albo wzmacniacz odwracający albo dzielnik.

alikatek wrote:

Detektor który jest w układzie nie działa mimo prób regulacji. nie mam pojęcia czemu się obraził.

Zapewne z powodu składowej stałej.

Nie możemy ci poprawić układu którego aktualny schemat znasz tylko ty.

Schematów kompresorów w sieci mnóstwo, więc można znaleźć nawet taki żeby był podobny do twojego i poprawny.

rezystor 2M2 wraz z 220k daje wzmocnienie 10x dla słabych sygnałów (zanim zaświeci LED), można to zmienić.

@jarek_lnx

Schemat jest znany. bo jedyne co zrobiłem to dodałem "prowizoryczne zasilanie symetryczne". Narysowałem to w paint. przyznam się szczerze że nie mogę się przywyczaić do painta w windows 7. ten w windows XP był jakoś bardziej przejrzysty.



Spróbuję złożyć jeszcze ten układ z postu #5. Wszystko mam jedynie poza fotorezystorem bo mój zaciemniony (w rurce kurczliwej) ma ponad 1600kohm (koniec zakresu mojego miernika) a drugi który gdzieś tam znalazłem w rupieciach już zasłonięty palcem ma 1600kohm więc rezystancję w dark ma na pewno jeszcze większą.

Zamiast fotorezystora możesz użyć fototranzystor.
Jeśli nie masz fototranzystora "pod ręką", to mozesz go łatwo zrobić: w tranzystorze BC109 (ub podobnym) odcinasz górę "czapki" - i masz gotowy fotoranzystor.

Quote:

Zamiast fotorezystora możesz użyć fototranzystor.

(Foto)tranzystor bipolarny nie zachowuje się jak rezystancja, tylko jak źródło prądowe więc nie bardzo da sie nim regulować wzmocnienie. Na tranzystorach da się to zrobić, ale na innej zasadzie - zmiany transkonduktancji, a autorowi radzę zostać przy jednym rozwiązaniu tylko dopracować.

Quote:

Jeśli nie masz fototranzystora "pod ręką", to mozesz go łatwo zrobić: w tranzystorze BC109 (ub podobnym) odcinasz górę "czapki" - i masz gotowy fotoranzystor.

A jaka będzie trwałość takiego elementu? Takie metody były dobre, kiedy w sklepach nic nie było, ale teraz? bez sensu.

Układ oparty na rezystancji dynamicznej diody (MK125) jest prosty, ale ma niskie napięcie wyjściowe, więc wymagał by dodatkowego wzmocnienia.
Poniżej inny przykład układu działającego na tej zasadzie
Link

Jeszcze w 1980 roku wykorzystałem schemat ARW dla mikrofonu . Poziom sygnału na wyjściu, po którym zaczyna się zmniejszenie wzmacniania, można regulować potencjometrem R3 .

Dziękuję za duży odzew

Właśnie wyposażyłem się w cały wachlarz fotorezystorów dostępnych w moim okolicznym sklepie. Mam też idealny do układu z postu #5 czyli 1M dark.
Mam wszystkie elementy więc mogę się zająć budowaniem układów próbnych.

@Rzuuf Tak, wiem o tej metodzie pozyskania fototranzystora. Metoda oczywiście działająca jedynie trwałość takiego elementu ograniczona. Oczywiście wezmę pod uwagę tą opcję bo fototranzystory akurat mam.

@jarek_lnx Widziałem wcześniej ten schemat i miał to być pierwszy który zamierzałem składać. Prosty i niby wszystko mam ale nie wiedziałem za bardzo czy można tu użyć typowych diod. Poza tym musiałbym go i tak wyposażyć w dodatkowy układ wzmacniający (co by mi dołożyło szumów bo sygnał z wyjścia bardzo słaby). Wiem że ten układ się spisuje bo widziałem gdzieś na elektrodzie jego adaptację i trzymałem go na "czarną godzinę" jak rozwiązania bez kombinacji zawiodą.

@aksakal Tego schematu akurat nie widziałem. To jest układ do mikrofonu więc stopień wstępny (R12, R1, R2, C1, VT1) musiałbym usunąć. Układ jest prosty i można spróbować go zaadaptować. Na razie jednak skupię się na układzie z postu #5. Wydaje się najbardziej odpowiadać moim wymaganiom.

Dodano po 3 [godziny] 35 [minuty]:

Z układem z postu #5 wystąpiły problemy. Podobnie sprzężenie zwrotne z fotorezystorem działa świetnie (o niebo lepiej niż przy układzie poprzednim, zmiany oświetlenia do skrajnych wartości nie powodują zniekształceń tylko fajnie przyciszają/zgłaśniają wzmacniacz) ale znowu współpracy odmówił detektor. Diody nie zapalają się. już dwukrotnie nie działał ten detektor na op-ampie to wymieniłem ta kostkę na inną. bez zmian.

Między wejściem odwracającym i nieodwracającym występuje 0V napięcia stałego
Między wejściem odwracającym a masą występuje połowa zasilania.
Między wejściem nieodwracającym a masą występuje połowa zasilania.

alikatek wrote:

Między wejściem odwracającym i nieodwracającym występuje 0V napięcia stałego
Między wejściem odwracającym a masą występuje połowa zasilania.
Między wejściem nieodwracającym a masą występuje połowa zasilania.

Czyli tu jest dobrze.
Sprawdź czy na wyjściu drugiego wzmacniacza (n. 7) pojawia sie sygnał zmienny. LEDy sprawne?

Tak, LEDy nowe zielone o wysokiej jasności świecenia. Sprawdzałem je zasilaczem i świecą.

Sprawdzenie składowej zmiennej to mały problem bo oscyloskopu nie mam. jedynie moge sprawdzić słuchawką na słuch.

Dodano po 1 [godziny] 11 [minuty]:

Przed chwilą dokonałem 2 modyfikacji:
-Do nóżki nr 7 podpiąłem jedną zwykłą diodę dyfuzyjną (wskaźnik) i jedną super-jasną (na fotorezystor)
-Zmieniłem potencjometr 100k w sprzężeniu zwrotnym detektora na potencjometr 1Mohm (czym zwiększyłem wzmocnienie)

Układ uruchomiłem. Oba człony zaczęły z sobą współpracować, skutecznie ograniczają amplitudę ponad zadany poziom. Jedynie przy skrajnym wzmocnieniu (pot 1M ustawiony na max rezystancję) pojawiają się delikatne zniekształcenia.

Jak na razie układ pracuje na płytce stykowej, dziś wieczorem przeniosę go na uniwersalną.
Efekty opublikuję.

Ten układ ostatecznie rozwiązał problem. Pozwala ograniczyć nadmierny sygnał ( w pewnych granicach)
Dam tez kilka rad dla następców bo miałem z nim pewne problemy:
*potencjometr SUSTAIN powinien być 1Mohm. Pozwala na szerszą skalę regulacji.
*Diody KONIECZNIE musza być włączone antyrównolegle. Nie tak że jedna dioda dla prób. Muszą być koniecznie obie bo inaczej układ wariuje.
*Diody powinny być zielone super-jasne. Z dyfuzyjnymi też działa ale lepszy efekt dają właśnie super-jasne.
*Fotorezystor użyłem 2-20k (1Mohm dark), próbowałem też na innych ale układ działał nieprawidłowo.
*Układ wrażliwy na zakłócenia. Zalecam dobrze odfiltrować napięcie zasilające (ja dałem kondensator 10.000uF i 100nF) i zapuszkowałem wewnątrz wzmacniacza w obudowie blaszanej po głowicy TV CRT.

Jeszcze raz dzięki wszystkim za zainteresowanie.
Pozdrawiam.
Temat Zamykam!