Простые квазисенсорные коммутаторы

В современной аппаратуре звуковоспроизведения широкое распространение получают сенсорные и квазисенсорные коммутаторы со светодиодной индикацией включенного канала. В статье предлагаются простые схемы коммутаторов с использованием маломощных тиристоров.

Устройство, показанное на рис. 1, позволяет подключать один из четырех источников стереофонического сигнала ко входу усилителя в диапазоне частот до 200 кГц при максимальной амплитуде сигнала 8 В. Коэффициент нелинейных искажений, вносимых коммутатором при напряжении сигнала 1 В в диапазоне частот до 20 кГц, не превышает 0,02 %. Подавление проникания сигнала из канала в канал составляет 70 дБ, подавление прямого прохождения сигнала через закрытый канал — 66 дБ. Входное сопротивление усилителя не менее 100 кОм.

Коммутатор состоит из схемы управления, собранной на маломощных тиристорах VS1—VS4 КУ101А с индикацией включенного канала светодиодами HL1—HL4, и переключателя на микросхемах DD1 и DD2. Сигналы с одного из входных соединителей XS1—XS4 коммутируются на выходной соединитель ХР1. Через соединитель ХР1 также поступает на коммутатор питание.

Ключи микросхем при подаче на входы Е напряжения + 15 В закрыты, при подаче напряжения —15 В — открыты.

При подаче на схему коммутатора напряжения питания тиристоры закрыты, конденсаторы разряжены, светодиоды не светятся. Напряжения на анодах тиристоров составляют +15 В и все ключи обеих микросхем закрыты. При кратковременном нажатии на одну из кнопок, например SB1, тиристор VS1 открывается, загорается светодиод HL1, индицируя включение сигналов с первого входа, конденсаторы С1 и С4 заряжаются через открытый тиристор и через HL2, R3 и HL4, R5 соответственно.

Рис. 1. Принципиальная схема коммутатора (VS1—VS4 КУ101А)

Напряжение —15 В с анода открытого тиристора поступает на входы 2 микросхем, открывая их первые ключи. В результате сигналы с соединителя XS1 через открытые ключи микросхем проходят на соединитель ХР1.

Если теперь нажать другую кнопку, например SB2, откроется тиристор VS2 и минус с его анода откроет вторые ключи микросхем, на соединитель ХР1 будут поданы сигналы с соединителя XS2. Одновременно заряженный конденсатор С1 окажется подключен минусом к аноду тиристора VS1, а плюсом — к его катоду через открытый тиристор VS2. Это приведет к закрыванию тиристора VS1 и первых ключей микросхемы, то есть к отключению соединителя XS1 от соединителя ХР1. Затем произойдет соответствующий перезаряд конденсаторов, в результате которого заряженными окажутся конденсаторы С1 (но уже в обратной полярности) и С2, подключенные к аноду открытого тиристора. Аналогично происходит закрывание первого тиристора, если нажать не вторую, а третью кнопку: теперь минус с анода третьего тиристора через незаряженные конденсаторы С2 и СЗ поступает на плюсовые обкладки С1 и С4, так же, как и при нажатии второй кнопки, приводя к появлению минуса на аноде первого тиристора относительно его катода.

Рис. 2. Схема блока фиксированных настроек

Четыре кнопки схемы управления соединены между собой таким образом, что одновременное открывание двух тиристоров при нажатии двух кнопок исключено. Однако если такой режим управления требуется, можно использовать только замыкающие контакты кнопок, подключенные к управляющим электродам тиристоров, соединив подвижные их контакты с резистором R1.

Квазисенсорный коммутатор можно преобразовать в сенсорный. Для этого кнопки и резистор R1 исключаются, а тиристоры КУ101А заменяются тиристорами КУ103В. Управляющие электроды тиристоров через резисторы сопротивлением 1 . . . 2 кОм соединяются с сенсорными контактными площадками. Для переключения входа нужно коснуться одной из сенсорных площадок, наводимой ЭДС достаточно для уверенного включения тиристоров КУЮЗВ.

В схему тюнера или радиоприёмника, настройка которого производится с помощью варикапов, можно ввести блок фиксированных настроек, схема которого показана на рис. 2.

Принцип включения одного из тиристоров и его индикации с помощью светодиода не отличается от рассмотренного принципа действия схемы управления коммутатора. Здесь при включении соответствующего тиристора напряжение +30 В подается на один из переменных резисторов фиксированной настройки R6—R9, а с движка этого резистора через схему ИЛИ на диодах VD1—VD4 на варикапы тюнера или приемника. Диоды предотвращают влияние переменных резисторов одного па другой, так как из четырех диодов открыт только тот, который находится в ц е п и открытого тиристора. Потенциал его катода, а следовательно, катодов всех диодов, положителен, потенциалы же анодов тех диодов, которые находятся в цепях закрытых тиристоров, равны нулю.

Количество коммутируемых каналов не ограничивается четырьмя, для их увеличения нужно увеличить количество тиристорных управляющих ячеек и ключей.

В налаживании рассмотренные схемы не нуждаются.

При отсутствии указанных на схемах элементов можно использовать любые маломощные незапираемые тиристоры, любые резисторы и конденсаторы (кроме электролитических), кремниевые маломощные диоды. Вместо микросхем К547КП1А можно использовать К547КП1Б, KI68KT2B, К190КТ1 и л и К190КТ2.