在音頻和信號(hào)處理應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到這樣一個(gè)問(wèn)題：如何僅用一個(gè)旋鈕就能同時(shí)控制雙通道（例如立體聲）輸入的增益？當(dāng)然，一個(gè)顯而易見(jiàn)的解決方案就是用一個(gè)雙聯(lián)電位器。但雙聯(lián)電位器，尤其是精密多圈的版本，是相對(duì)昂貴的專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品。

而這一設(shè)計(jì)思路提供了一種替代方案。它只用一個(gè)普通的電位器R來(lái)控制兩個(gè)通道的增益，從而避免了雙聯(lián)電位器的缺點(diǎn)。這里給出了兩種實(shí)現(xiàn)方式。一種使用四運(yùn)算放大器（圖1），適用于交流和直流信號(hào)，另一種使用四個(gè)分立晶體管（圖2），僅適用于交流信號(hào)（例如，20Hz至20kHz音頻信號(hào)）。

兩種方案都取決于R與其游標(biāo)端子接地的連接。這就產(chǎn)生了兩個(gè)機(jī)械相連但電氣獨(dú)立的可變電阻A和B。

A=WR且B=（1–W）R

W代表R的游標(biāo)位置，當(dāng)R從逆時(shí)針（0）完全旋轉(zhuǎn)到順時(shí)針（1）時(shí)，就是從0到1。R是總元件電阻。

圖1 運(yùn)算放大器解決方案需要四個(gè)放大器，其中包括兩個(gè)Howland電流泵、一個(gè)差分放大器和大量精密電阻器，并且它也是直流耦合的。

在圖1中，放大器A2及其周?chē)碾娮杵鬟B接成一個(gè)Howland電流泵，注入

i=Ain/2k

進(jìn)入電位器的WR部分，以生成Aout信號(hào)：

Aout = i W 2k = （Ain / 2k） W 2k = Ain W 2k / 2k = W Ain。

很簡(jiǎn)單。那么B通道呢？這同樣要?dú)w功于緩沖式Howland信號(hào)源A3和A4，

i = Bin / 2k

被注入（1–W）R電阻鐘，從而產(chǎn)生：

v = i（1 – W） 2k = （Bin / 2k ）（1 – W） 2k = Bin（1 – W） 2k / 2k = Bin（1 – W）。

然后差分放大器A1從Bin中減去該信號(hào)，生成Bout，如下所示：

Bout = Bin – Bin（1 – W） = Bin（1 – （1 – W）） = W Bin。

微調(diào)器Bnull用于微調(diào)W=0時(shí)的Bout=0的消除。

圖2實(shí)現(xiàn)了基本相同的功能，但采用了交流耦合（以允許晶體管直流偏置網(wǎng)絡(luò)）和老式分立元件。我喜歡畫(huà)它，主要是為了向自己證明我仍然記得如何設(shè)計(jì)晶體管線性放大器偏置網(wǎng)絡(luò)！

圖2 分立解決方案由四個(gè)晶體管組成，其中包括三個(gè)電流源和一個(gè)差分級(jí)，并采用交流耦合。

Q1是一個(gè)簡(jiǎn)單的電流源，驅(qū)動(dòng)電位器的上半部分以產(chǎn)生：

Aout = W Ain。

Q2在電位器的下半部分執(zhí)行相同的操作，在Q4的基極產(chǎn)生電壓：

Q4b = B（1 – W）。

Q4從Q3跨R4的發(fā)射極生成的信號(hào)中減去該信號(hào)，從而在Q4的集電極處產(chǎn)生：

Bout = B（1 – （1 – W）） = W Bin。

看，沒(méi)有運(yùn)算放大器！而且，只有一種極性的電源。

不過(guò)，您可能已經(jīng)注意到，圖2的A和B信號(hào)路徑都是反相的。在音頻應(yīng)用中，只要反轉(zhuǎn)相這里一樣是對(duì)稱的，這通常不是問(wèn)題。但如果這在您的預(yù)期應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，您最好采用運(yùn)算放大器解決方案。