步进电位器设计制作要点.docx
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1、50k步进电位器设计制作(级进式电位器)POTENZIOMETRO 50 K X 2 LOGARITMICO 6 R 6 7 R 7 8 R 8 9 R9 10 R 10R 11 一 12- R 12 13 R 13 14 R 14 15 R 15 16 R 16 17 R 17 18 R 18 - 19 R 19 20 R 20 一 21 R 21 22 R 22 23 R 23 -2410 K 28 K 256 K 495K 114 K 123 K 242 K 552 K 051 K 651 K 33 1 K 02825 R649 R511 R412 R324 R255 R205 R162
2、 R130 R102 R82 R 5205 R-2 R2-3R 3 4 R4ELMA 04 Contacts Sided炒y理圆假如,音量电位器的作用仅仅为调节音量,问题就简单多了。但事实上,音量电位器是信号必经之路。它的重要 性往往被低估。一直以来,音响科技都致力于创造零失真的元件,但在现实中这是个梦想。我们所追求的,其实是最低 程度的妥协。音量电位器可选择一般的电位器 ,如ALPS.Noble等等。或者买一个瑞士 Elma架,加上0. 1%Holco精密电阻组成 级进式电位器(有钱人的选择,此电位器两千大洋一只),或者自己做一个级进式的音量开关.前者的优点是购买容易,但是一般数十元的市售产
3、品,音质都不是非常理想,两声道的误差通常也不小,似乎不合乎HI-FI的精神;若是购买高级 品,价格则相当的高昂.后者是以一个多段的波段开关(通常是25段以上),焊上不同阻值的电阻,摹拟电位器的动作,好 处是两声道的误差非常小,且使用越高级的电阻时,相对的,音质也就越好,缺点是多段的波段开关不容易买到 ,且品质 好的,价格亦不便宜;用一段时间后,接点容易氧化,产生杂音。最好是全密封的波段开关。108200 -17dB7500 Lo aods8200 多Io 48dB7500 SPo 9dB6490 5 o -9.1 dB4990 5 ko -1L4dB3480 To -13.4dB1500 To
4、 -14.5dB1300 Po -15 5dB1300 Po -16.6dB1500 ko1500 STo -20dB1200 叁 p0 419dB1200 To 40.1 dB604 100K VR250K VRI0054915.0K15014021745112211634274I8253481.00k4531.21k5761,82k715r2.21k9092.61kI1.21k3.32k1.50kr3.92k1.91k5.11k|2.43k1r6.8ik3.16k1r8.25kI3.92k10 5k511k140kI6.81k|18 2k825k226k10 0kP27 4k12 1k33
5、2kz, v EstalI14.0k1-J. J 八 WWW.I -J*工丹150k45k(单位是Q,由上图可看出此电位器的电阻是串联的(简称为串阻级进式电位器),其噪声也是拥模 以谛/袅渴毙藕啪 ?5个电阻。)图1中是一偃I 25段的波段开关,若是买不到(或嫌太贵),可以用六段的波段开关代替,衰减电 阻的计算请参考下图 2中公式.ViVO用Vo= -20 log(dB)R2 R1+R2最好的音量电位器是如下图 3的级进式电位器所示的一样各位可以看出音频信号只须经过两枚电阻就可完成音量的调节,使信号的影响减至最少,它的输入输出阻抗为恒定的,但其缺点从图可以看出它要求要一个四刀的24位的波段开
6、关。共24个WOK VR250K VR1R1R2riR2100k0Q249 k0。100k100Q249 k1.50k100k332Q249 k1.91k100k681Q249 k2.43k100k1.00k249 k3.16k97.6k1.21k249 k:3.92kH976k1B2k243k4.99kr 97.6k2.43k243k6 19k97.6k3.16k243 k8.25k952k3.92k243k10 0k95.2k5.11krZ237k12Jk93.1 k6.81k237k15.0k93.1k i8.25k1237k20.5kI 909k10 0k 二226k24,3k86.6
7、k12Jk22U324k84.5 k15.0k221k39.2k|80,6 k |20.0k205k49.9k724.3k182k604k68.1k32.4k169k98.7k60.4k39.2k150k97.6kI 49.9k4驯121k121k37.4k63.4kgaik 20.5k78.7k49.9kD面fe版圆0.00Q100k000Qmw) 49 kL / cn市售的碳膜、金属月K、金属氧化膜等等的可变电阻(Variable Resistor,以下简称VR),如果用在控制两声道以上的音量时,必须使用双层以上的结构,然而,因VR制造及机械精度等种种因素而影响到每一层之间的误差,曾经用用
8、市售10KA碳膜做过实验,在旋到其中一层的5K位置时,测量另一层的阻值却为4.2K,这种误差带来的就是两声道音量的不平衡,听感上可能导致乐器定位偏移、音像涣散等等后果。高品质的VR可有较低的误差,以常见的 ALPS的RK27112A债色方形)为+/-3dB误差、ALPS RK40312A则为+/-2dB ,而T KD东京光音的2P2511则有更小的误差,实测估计约有 1%不过高品质的VR要价不菲,电阻介质的材质也会影响音色。高不可攀的级进式音量电位器那么,即要求如此精确,级进式音量电位器如何?曾经头脑发烧买过一个GoldPoint Serial Type 24级进音量电位器,花了三千多大洋,使
9、用瑞士 ELM腋段开关及德国1%金属膜电阻,当时也只是觉得很发烧就买了,根本不知道原来级进式音量电位器还分为 SerialType、Shunt Type、Ladder Type,买后发现还有更发烧的Ladder Type,要价6000以上,真是贵到吐血 !贵有贵的道理,级进式音量电位器带来的是更精确更低的误差,同时,可藉由使用高品质的电阻来减少介质对音色的影 响。级进式音量电位器通常分为两种:Serial Type以电阻串连而成,优点为每声道只需一层波段开关,输入阻抗恒定;缺点为声音路经需经过一连串的电阻,杂讯较 高。Shunt Type音频信号只经过两颗电阻,与 Serial Type一样每
10、声道只需一层波段开关,但缺点为输入阻抗不定,会随阻值增大而增 大。Ladder Type沂淙胱科刮榷a 可佬瓒悴仃慰兀缱彷褂昧恳参源erial Typ音频信号只经过两颗电阻,理论上杂蹲嘛停 e的两倍,唯一缺点就是造价较高。最优异的Ladder Type设计简单介绍了级进式音量电位器后,您应该可发现,(比如,汕头的原音电子)有推出大家都玩得起的段开关,接点镀银,并具有先接通后断路Ladder Type在特性上最佳,但唯一缺点就是贵,不过目前一些网站Ladder Type级进式音量电位器套件,套件包含密封型24段四层波的设计,减少了切换时产生的杂音,电阻更破天荒的使用 Vishay Dale RN
11、60D军规1%f密型,真是发烧!更重要的是:价格非常平易近人,象这样的东西怎让人不心动?下面让我们来看看 Ladder Type级进式音量电位器的焊接过程。这个多达92颗电阻、将近200个焊点的Ladder Type VR的制作过程如下:1.清点零件:将阻彳I打印成两张 A4的表格(请在本文末尾下载),逐一将各电阻放在所属的位置,这样可方便之后的焊接。电阻应有92颗,一个也不能少,如果多了就是你赚了!57mm15mmWWW15mm长的接脚,这样的固定环一共需要 4个圆圈, 工具是可口可乐瓶,直径大小刚好差不多。圆圈的一端再内折一个2.制作固定环:用铜裸线或其他材质的导线(用纯银线也不反对)。图
12、中用的是现成的1.6mm单芯铜线,弯成直径57mm的3 .确定波段方向:如图所示,连杆朝向自己时,顺时针方向为波段124,焊接时依照这样的排列放上电阻便不会有错,不然方向反了可就麻烦了。4 .由下而上开始施工:一定要照顺序一层一层地焊,因为四层波段之前的间隙很小,如果由外往内焊,则您会叹怨烙铁 个头太大5 .Rin、Rg层接法不同:本波段总共有四层供两声道使用,也就是每声道用到两层,分别为 Rin层及Rg层,所以自下而 上的四层分别为:Rg-Rin-Rg-Rin,当然你高兴的话也可以采用 Rin-Rg-Rin-Rg, 也就是说,每声道都要有 Rg跟Rin两层,交错开来只是为了美观及方便随后的接
13、线。Rg层的接法:波段1为固定环接脚,波段2开始则依序为Rg电阻,您只要根据步骤将做好表格编号的电阻一一焊上即可。Rin层则反过来,波段123为Rin电阻,最后的波段 24则接上固定环接脚。6 .焊接时先固定三点:如图所示,先在第 1、12、24分别焊上所对应的电阻,将固定环先固定上,一方面可以让此固定 环比较圆,亦可方便之后的电阻焊接。7 .经过数小时的辛苦奋斗,就像盖房子一样一层层焊好,完成后如下图。是不是很壮观?完成后一定会有一种很爽的成就感!级进式音量电位器的使用方法如图所示,IN连接输入信号,GNDJ接地端,OU伪输出。每声道的Rg及Rin的OU理接在一起才可正常工作, 如图阻值亦可
14、随心所欲上面介绍的是10K阻值的级进式 VR如果想玩玩其他阻值甚至其他段数的级进式音量VR那电阻该如何决定呢?对止匕,下文会做个介绍。级进式音量VR的制作方法不难,但功夫十足,得多花点精神和时间。想挑战自己的焊工吗?希望你也能拥有属于自己的 级进式音量电位器。级进式音量电位器参考资料:级进式10K音量电位器零件对照表( WORD级进式100K音量电位器零件对照表(WORD上面所介绍的级进式音量电位器上市后,大家都感受到了VR对音质的影响有多大。换掉旧的 VR后真的惊为天人,音质大幅提升,不过,唯一美中不足的是”装起来太大颗了”,铜线圈的外径高达6cm如同飞机螺旋桨般,实在是无法装到前级机箱中,
15、而外接又不方便 参考了许多先进的装法后,决定将一颗全新未焊的切换开关拆开来,以研究那个蓝色级进开关的结构,看可不可以缩小 一些,结果发现有办法可改,先看图:图一:上图是采用共地的做法,文中会另介绍一种不共地的做法。直彳仝4CM勺DALE级进式VR要把Dale电阻塞到原本的级进开关接点中间,是不可能的;有种做法是用层叠,叠起来像皱裙一样,也是缩小体积的一 种方式。不过我要说明的做法有几个特点:1 .体积小,直径几乎是原来的级进开关大小。2 .信号路经短,原本的接法信号要走一个U字形才接地,现在走一直线。3 .铜线只需前后两圈,且较小(铜线看起来实在太像天线了,少点为妙);长度短一点即便用银线也比
16、较无损。我喜欢用图片来说明,就当作看图说话好了。先谈谈动作原理上文已介绍过级进式 VR的种类,而这里将对 Ladder type的动作原理进行说明,如下图所示,转动 VR时全部的红色接 点会随之移动,保持随时都是单一串电阻的导通,此时上半部与下半部的电阻串连起来的阻抗就是一般我们说几K的VR,声音信号也因为电阻分压作用得以控制音量大小。pper wire Signs! inR-infzTAW- Signal outR-outAll red pins move together when rota 搐附沥褪毡伊呼/闻回图二:单声道 VR的动作原理。原理大致如此,若以10K级进式VR来看,每一串加
17、起来都趋近于10K(R-in)+(R-g) 级进开关的结构级进开关的蓝色部分有八层,结构上可以将两个一组,分为四组,如下图:图三:级进开关结构可分为四组卸下两颗螺丝后,拆开第四组 (Set 4)的两层,其中每一组都是相同的。(原本有上螺丝胶,拆开就没保固了)图四:拆开的第四组(Set 4),请记住图中所示的 A B、C层的定义。从图四的来看,A层有24脚、B层仅有一脚、C层是被夹在蓝色A或B两层中间,不会外露,且会随着旋扭中心轴转动;A层的任一接点都可以透过 C层的“转接点(紫色箭头所指的金属弹片)与8层导通,这就是此开关可以“级进”的原因排列组合以腾出空间原本每组间的A层间距仅有7mm无法容
18、纳长度10mm勺Dale电阻,可以重新排列一下原本的A B层顺序,以腾出足够的空间,拆的时候要小心 C层的”转接点”金属弹片)勿遗失。图五:重新排列的方法,依共地与否可分为两种。重排时要注意每个 C层的金属弹片都要在相同位置,才能保持 VR转动时的一致性;排好之后,因为 A层中间有两个B层 隔开,就可以腾出出两个 11mm勺间隙,有了足够的空间,就能把 Dale电阻装进去了(旋扭中心轴的长度限制, A B最多 只能叠八层)。锁好后要测试 A、B层的导通状况,若不导通或转动不顺,可能是 C层”转接点”的异常,请参考文末的注意事项。焊接DALE电阻建议先由中间两圈的接地端电阻 (R-g)开始焊接,
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