Кіріспе
Басқару кернеуіне байланысты пайдасын өзгертетін электрондық күшейткіш. Өзгермелі күшейту (VGA) немесе кернеумен басқарылатын күшейткіш (VCA) – басқару кернеуіне (көбінесе CV деп қысқартылады) байланысты пайдасын өзгертетін электрондық күшейткіш. VCA-ның аудио деңгейін сығу, синтезаторлар және амплитудалық модуляция сияқты көптеген қолданыс салалары бар. Мысал ретінде, кері байланыс тізбегінде жарыққа тәуелді резистор (LDR) бар стандартты инверттеуші күшейткіш схемасын қарастыруға болады. Күшейткіштің күшейту коэффициенті LDR-ге түсетін жарыққа байланысты, оны светодиод (оптожұптау құрылғысы) арқылы қамтамасыз етуге болады. Күшейткіштің күшейту коэффициентін светодиод арқылы өтетін токпен басқаруға болады. Бұл оптикалық аудио компрессорларында қолданылатын схемаларға ұқсас. Кернеумен басқарылатын күшейткішті алдымен кернеумен басқарылатын резистор (VCR) жасау арқылы жүзеге асыруға болады, ол күшейткіштің күшейту коэффициентін орнату үшін қолданылады. VCR – қарапайым сместемемен JFET (тоқ өрістік эффект транзисторы) пайдалану арқылы жасалатын көптеген қызықты схема элементтерінің бірі. Осылай жасалған VCR дискретті құрылғылар түрінде, мысалы VCR2N ретінде қолжетімді. Схеманың тағы бір түрі операциялық өткізгіш күшейткіштерді пайдаланады. Аудио қолданыстарында логарифмдік күшейтуді басқару, құлақтың дыбыс күшін қабылдауын имитациялау үшін қолданылады. Дэвид Блэкмердің Blackmer күшейту ұяшығына негізделген dbx 202 VCA логарифмдік VCA-ның алғашқы табысты іске асырылған үлгілерінің бірі болды. Аналогты көбейтілгіштер – бұл дәл сызықтық сипаттамаларға ие болу үшін жасалған VCA түрі, екі кірісі бірдей және көбінесе басқа VCA-лардан айырмашылығы, төрт кернеулік квадрантта жұмыс істейді.
A variable gain (VGA) or voltage controlled amplifier (VCA) is an electronic amplifier that varies its gain depending on a control voltage (often abbreviated CV). VCAs have many applications, including audio level compression, synthesizers and amplitude modulation. A crude example is a typical inverting op amp configuration with a light dependent resistor (LDR) in the feedback loop. The gain of the amplifier then depends on the light falling on the LDR, which can be provided by an LED (an optocoupler). The gain of the amplifier is then controllable by the current through the LED. This is similar to the circuits used in optical audio compressors. A voltage controlled amplifier can be realised by first creating a voltage controlled resistor (VCR), which is used to set the amplifier gain. The VCR is one of the numerous interesting circuit elements that can be produced by using a JFET (junction field effect transistor) with simple biasing. VCRs manufactured in this way can be obtained as discrete devices, e. g. VCR2N. Another type of circuit uses operational transconductance amplifiers. In audio applications logarithmic gain control is used to emulate how the ear hears loudness. David E. Blackmer's dbx 202 VCA, based on the Blackmer gain cell, was among the first successful implementations of a logarithmic VCA. Analog multipliers are a type of VCA designed to have accurate linear characteristics, the two inputs are identical and often work in all four voltage quadrants, unlike most other VCAs.
Дыбыс араластыру консольдерінде
Кейбір араластыру консольдері консольді автоматтандыру үшін әрбір арнада VCA-мен жабдықталған. Әдетте аудио сигналды тікелей басқаратын фейдер, VCA үшін тұрақты ток (DC) басқару кернеуіне айналады. Фейдерге қолжетімді ең жоғары кернеуді VCA топтары деп аталатын бір немесе бірнеше мастер фейдерлер басқара алады. VCA мастер фейдері оған тағайындалған барлық арналардың жалпы деңгейін басқарады. VCA топтары әдетте микстің әртүрлі бөліктерін басқару үшін қолданылады: вокал, гитара, барабан немесе соққы аспаптар. VCA мастер фейдері микстің бір бөлігін, сол бөлігіндегі аспаптардың араласуына әсер етпей, көтеруге немесе төмендетуге мүмкіндік береді. VCA кіші тобының артықшылығы – ол әр арнаның күшейту деңгейіне тікелей әсер ететіндіктен, VCA кіші тобы деңгейіне енгізілген өзгерістер арна деңгейіне ғана емес, сонымен қатар пост-фейдерлік микстерге жіберілетін барлық деңгейлерге де әсер етеді. Дәстүрлі аудио кіші топтарында кіші топтың мастер фейдері тек негізгі микске кіретін деңгейге ғана әсер етеді және пост-фейдерлік микстерге кіретін деңгейге әсер етпейді. Бір аспаптың кіші топқа және пост-фейдерлік микске берілуін қарастырайық. Егер сіз кіші топтың мастер фейдерін толығымен төмендетіп қойсаңыз, сіз енді аспаптың өзін естімейсіз, бірақ оны пост-фейдерлік микстің бөлігі ретінде естисіз, мысалы, реверб немесе хор эффектісі ретінде. VCA микшерлері VCA-сыз микшерлерге қарағанда ұзақ қызмет етеді деп белгілі. VCA физикалық фейдердің орнына аудио деңгейін басқаратындықтан, фейдер механизмінің уақыт өте келе тозуы аудио сапасының нашарлауына әкелмейді. VCA-ны dbx компаниясының негізін қалаушы Дэвид Блэкмер ойлап тапты және оны динамикалық диапазонды компрессорлар жасау үшін пайдаланды. VCA-ны алғаш рет пайдаланған консоль – 1973 жылы Пол С. Бафф жасаған Allison Research компьютерлік автоматтандырылған жазу жүйесі болды. Дыбыс араластырғыштағы тағы бір ерте VCA мүмкіндігі – 1975 жылы ұсынылған MCI JH500 студиялық жазба үстелдерінің сериясы. Тікелей эфирдегі дыбыс үшін алғашқы VCA микшері – 1985 жылы Yamaha ұсынған PM3000 болды.
Цифрлық өзгермелі қуаттылық күшейткіш
Цифрлық басқарылатын күшейткіш (DCA) – цифрлық түрде басқарылатын өзгермелі күшейту күшейткіші. Цифрлық басқарылатын күшейткіш, күшейтуді таңдаудың біртіндеп өсетін қадамдарын қамтамасыз ететін қадамдық тәсілді қолданады. Мұны әртүрлі жолдармен жасауға болады, бірақ кез келген конструкцияда белгілі бір элементтер сақталады. Ең қарапайым түрінде, кері байланыс резисторымен жалғанған ауыстырып-қосқыш екі дискретті күшейту деңгейін қамтамасыз ете алады. Бұл компьютермен басқарылатын функция болмаса да, оның негізгі қызметін сипаттайды. Кері байланыс контурында сегіз қосқыш және сегіз резистор болса, әрбір қосқыш күшейткіштің кері байланысын басқару үшін белгілі бір резисторды қосуға мүмкіндік береді. Егер әрбір қосқыш релеге ауыстырылса, микроконтроллер релелерді қажетті күшейту мөлшеріне жету үшін қосу үшін пайдаланылуы мүмкін. Релелерді конструкцияның механикалық сипатын азайту үшін тиісті типтегі өрістік эффектті транзисторлармен алмастыруға болады. CD4053 екі бағытты CMOS аналогтық мультиплексерлік интегралдық схемасы және цифрлық потенциометрлер (резисторлар тізбегі және мультиплексорлердің үйлесімі) сияқты басқа құрылғылар да қосқыш функциясын орындай алады. Қосқыштар мен резисторлардың санын азайту үшін бірнеше қосқыштарды қосу арқылы кедергілердің комбинацияларын пайдалануға болады.