电位器引脚 双联电位器原理图


电位器,也被称为滑动变阻器,是一种机械电子器件,其具有三个端口:左右两个固定端以及中间的滑动端。该器件通过电阻丝、碳膜、陶瓷、有机膜等材料构建固定电阻,两端分别连接至两个固定端。

滑动端的位置可在电位器旋钮的机械驱动下(单圈、多圈、直线)进行调整,从而在电阻中间位置移动,进而改变滑动端与两个端口之间的电阻值。这种器件可以看作是两个电阻R12和R23串联形成的分压电路,其中R12和R23的阻值会随着滑动端的位置变化而改变,但它们的总和保持为一个固定的阻值。

▲ 各种形式的电位器示意图

在电路中,电位器能够对(直流、交流)信号进行分压,并产生不同阻值的电阻。例如,它可用于放大器的输入信号强度调节、反馈电路倍数的调整、线路阻抗匹配的调节,同时也可以作为位置传感器,获取相应的角度和距离信息。

当我们进一步探索电位器的种类时,会遇到电动双联电位器。

▲ 电动双联电位器外观

这类电位器主要用于传统音箱放大器的自动音量调节,能够同时控制左右两路声道的音量。

与传统的三端电位器相比,电动双联电位有四个端口。

02内部接口

其中一个特别的端口位于电阻的中间位置,与两个固定端口之间的阻值基本相同。

这种四端电位器的设计背后有其特殊的原因。

在音频工程中,四端电位器的应用与人类听觉系统的特性密切相关。

Steve Somers在他的博文《神秘响度控制》中详细介绍了四端口电位器在音箱放大器中的作用。

他提到,当声音强度较低时,人耳对低频和高频声音的感知衰减程度更大。在早期的高保真音箱系统中,工程师们会使用各种电子元器件来实现信号频率的均衡。

电路中的C1、R和C2组成了一个带阻滤波电路,增强后的频率分量通过电位器的中间固定管脚被引入电位器的输出,从而可以在输出信号中增加低频和高频的信号分量。

四端电位器的特殊作用

频率补偿电路的工作原理

由于补偿低频、高频分量是注入在电位器的中间位置,因此这种设计在音量控制时具有特殊的效果。当音量处于较低水平时,补偿信号对输出的影响尤为明显。

03应用及讨论

遗憾的是,我们在购买时发现的这款电动双联电位器原是为音频放大器设计的,其特殊的设计具有四个端口。它的中间滑动端的电阻变化与角度之间的关系并非线性,这使其在音量调整上符合人耳对声音强度的感知规律。

现代音频技术中的变化

随着现代科技的发展,音箱中的声音控制和均衡逐渐过渡到使用专用集成化和数字处理器(DSP)来实现。这种技术不仅减小了设备的体积,而且在处理效果上优于使用离散元器件组成的滤波器。