步进电位器的设计方法（修订）

白居不易

      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。
  
            

溜达

这个资料太有用处了！收藏了谢谢白版！！

13735091061

白版无私贡献!      分享了!         谢谢白版!

zhao8888

好资料，谢谢。

求知无足

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？

白居不易

求知无足 发表于 2015-4-24 11:58
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。

qicainw

好资料，不知道电阻容易配不。

白居不易

qicainw 发表于 2015-4-24 13:52
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。

bw9922

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！

直流电子管

这个是否是用波段开关配合电阻代替电位器使用？

白居不易

bw9922 发表于 2015-4-24 14:21
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。

白居不易

直流电子管 发表于 2015-4-24 14:44
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
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kengdxy

好资料，保存待用，谢谢

点灯听音

感谢白版的资料，和解答，非常感谢，谢谢