步进电位器的设计方法(修订)
本帖最后由 白居不易 于 2015-4-26 14:50 编辑有网友问步进电位器设计方法,公开回答在这里。
步进电位器性能优良,在现代音响里使用很普遍,自制也比较方便,步进电位器有分压式和分流式,其计算方法没有本质区别。以常用的音量控制电位器(指数型)为例:
一、分压式步进电位器设计:
1、初步确定总阻值,电子管功放常用100K。
2、确定衰减量,高级功放达到60dB,一般可采用40dB,国际规定为48dB。
3、根据需要确定档位数,人耳能够分辨1dB变化,最简易的11档,一般22档,较常用的30档,最多的接近60档。
设计方法 ,以总阻值约100K,22档,衰减40dB为例:
步进电位器由电阻Ro、R1、R2、R3、R4……R20串联组成,从0欧姆~100K共22档,每档衰减2dB。
1、先计算最小档位电阻Ro
20lg100000欧姆/Ro=40dB
lg100000欧姆/ Ro=2
100000欧姆/Ro=100
Ro=1000欧姆
2、计算其他档位电阻
已知每档衰减2dB
20 lg(R1+Ro)/Ro=2dB
lg(R1+Ro)/R0=0.1
(R1+Ro)/Ro=1.26
R1+Ro=1.26Ro
R1=0.26Ro
Ro=1000欧姆
R1=0.26X1000欧姆=260欧姆
其他电阻依次类推
R2=0.26(Ro+R1)=0.26(1260)=328欧姆
R3=0.26(Ro+R1+R2)=0.26(1588)=412欧姆
……
R20=0.26(Ro+R1+R2+R3+……+R19)
计算得出R4~R20的值分别为520,654,826,1040,1310,1650,2080,2620,3302,4160,5242,6606,8322,10486,13212,16648,20976欧姆。总阻值101654欧姆。
如果有条件可以选择误差1%(E96系列)的,不一定那么精确,在可以在5%(E24系列)中筛选阻值接近的,如328欧姆电阻可以选择330欧姆的,左右声道尽量相等。
如果开关为32档,衰减60dB,每档衰减2dB,该电位器由Ro,R1,R2,R3~R30组成
20lg100000欧姆/Ro=60dB
lg100000欧姆/Ro=3
100000欧姆/Ro=1000
Ro=100欧姆
20lg(R1+Ro)/Ro=2dB
R1=0.26Ro=26欧姆
R2=33欧姆
R3=41欧姆
R4~R30依次为52、65、83、100、130、170、210、260、328欧姆……后面各电阻阻值与上个电位器计算方法相同。
如果开关档位较少,也可以设计为不均等,如小音量每档衰减2dB,中等音量每档衰减3dB,高音量每档衰减6dB。
如手头只有普通2X11波段开关,可以按下面阻值制作最简单的步进电位器,衰减30dB,每档衰减3dB(最低档音量关不死):
3.3K,1K,2K,2.7K,3.6K,5.1K,7.5K,10K,15K,20K,30K。
二、 分流式电位器设计:
由于分压式步进电位器需要多个电阻串联,因此引起的噪声较大,所以有分流式电位器出现,区别是每一声道需要两联开关,双声道需要四联。每一档只接入两个电阻,分别为Ra和Rb,Ra+Rb=Rz(总电阻)。Rb=Rz-Ra
仍以22档,100K,-40dB为例:
1、 Ra1=0欧姆,Rb1=100K;
2、 20lg100K/Ra2=40dB,lg100K/Ra2=2,100K/Ra2=100
Ra2=1K,Rb2=100K-Ra2=100K-1K=99K;
3、20lgRa3/Ra2=2
lgRa3/Ra2=0.1
Ra3/Ra2=1.26
Ra3=1.26Ra2=1.26K,Rb3=100K-1.26k=98.74K;
4、Ra4=1.26R3=1.59K,Rb4=100K-1.59k=98.4K;
……
Ra21=21K,Rb21=79K;
Ra22=100K,Rb22=0欧姆。
电阻可以采用1/2W金属膜的,计算出的数据尾数可以采取1、2、3舍去,4、5、6取5,7、8、9进位。
这个资料太有用处了!收藏了谢谢白版!!:victory: 白版无私贡献!:victory: 分享了!:handshake 谢谢白版!:handshake 好资料,谢谢。 3.3K,1K,2K,2.7K,3.6K,5.1K,7.5K,10K,15K,20K,30K。
请问白版,这个首位的3.3K,是不是有误?:handshake 本帖最后由 白居不易 于 2015-4-24 13:29 编辑
求知无足 发表于 2015-4-24 11:58 static/image/common/back.gif
3.3K,1K,2K,2.7K,3.6K,5.1K,7.5K,10K,15K,20K,30K。
请问白版,这个首位的3.3K,是不是有误?: ...
这个电阻阻值没有错,给出的数据为实际制作时的Ro、R1、R2、R3~R10电阻值(1#帖子的计算结果都是这样的),即3.3K+1K+2K+2.7K……;第一个电阻3.3K相当于Ro,100K/3.3K=33,衰减约30dB;R1为1K,第二档总阻为4.3K,衰减约27dB;第三档总阻为6.3K,衰减约24dB,……每档衰减约3dB。
看看1#帖子的计算就知道了,Ro为基准档,阻值都比R1、R2等大。 好资料,不知道电阻容易配不。 qicainw 发表于 2015-4-24 13:52 static/image/common/back.gif
好资料,不知道电阻容易配不。
电阻可以从误差1%系列,接近标称值选择,不要求十分精密。 谢谢白版的分享!我手里有一个2x11档和2x22档的波段开关。请教白版主,能不能用11档与22挡串联起来用?用11挡的作粗调,再用22的来作细调。谢谢! 这个是否是用波段开关配合电阻代替电位器使用? bw9922 发表于 2015-4-24 14:21 static/image/common/back.gif
谢谢白版的分享!我手里有一个2x11档和2x22档的波段开关。请教白版主,能不能用11档与22挡串联起来用?用11挡 ...
直接用22档的就可以,11串22比较复杂。这一部分处理不好容易引起交流声。如果衰减40dB不够,可以按60dB设计,每档3dB:
20lg100000欧姆/Ro=60dB
lg100000欧姆/Ro=3
Ro=100欧姆
20lg(R1+Ro)/Ro=3
lg(R1+R0)/Ro=0.15
得知lg0.15值,就可以按照公式计算出各电阻值了。
直流电子管 发表于 2015-4-24 14:44 static/image/common/back.gif
这个是否是用波段开关配合电阻代替电位器使用?
步进电位器是这样的
attachimg]4840037 好资料,保存待用,谢谢 感谢白版的资料,和解答,非常感谢,谢谢