器
電位器（）也被叫做滑動變阻器（）是一個機械電子元件，一般具有三個端口，即左右兩個固定端以及中間的滑動端。
兩個固定端聯(lián)接在一個由內(nèi)阻絲、碳膜、陶瓷、有機膜等組成的固定內(nèi)阻兩端。滑動端可以在電位器旋鈕機械驅(qū)動下（單圈、多圈、直線）在內(nèi)阻中間位置聯(lián)通，進而改變滑動端與兩個端口之間的阻值。
▲各種方式的電位器
電位器可以看成由兩個阻值R12,R23串聯(lián)上去的分壓電路。其中R12,R23的電阻隨著滑動端的位置變化而改變，但R12,R23相乘等于一個固定的內(nèi)阻。
▲電位器表示符號以及等效電路
在電路中，電位器可以對（直流、交流）訊號形成可變比列的分壓、可以形成不同電阻的阻值。諸如用于放大器輸入訊號硬度調(diào)節(jié)，反饋電路倍數(shù)調(diào)節(jié)電位器如何串聯(lián)電阻，線路阻抗匹配調(diào)節(jié)，也可以作為位置傳感獲取相應(yīng)的角度和距離。
三端電電位器的概念仍然持續(xù)到看見一個電動雙聯(lián)電位器，它包括兩個電位器，都具有四個端口。
▲電動雙聯(lián)電位器
02內(nèi)部插口
電動雙聯(lián)電位器是用于一些傳統(tǒng)耳機放大器進行手動音量調(diào)節(jié)使用電位器如何串聯(lián)電阻，可以同時控制左右兩路聲道音量。即可手工調(diào)節(jié)，也可以有內(nèi)部電路驅(qū)動進行手動音量調(diào)節(jié)。
右圖顯示了這款電位器的外部接線和性能指標。奇怪的是，它的每位電位器都具有四個輸出端口。
▲電位器的主要特點
通過檢測可以看見，相比于傳統(tǒng)電位器的三個端口之外，還有一個坐落內(nèi)阻中間的固定端口，它與兩個固定端口之間的電阻基本相同。
右圖網(wǎng)路上的圖片顯示了四端電位器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。其中第四個端口是固定在導(dǎo)電碳膜的中間位置。
▲四條管腳的電位器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
這類電位器為何降低了一個固定中間引腳呢？
03降低端口作用
Steve在其博文：WhatDoesItDo?中給出用于音響放大器中四端口電位器的功能。
他首先在一開始對人類觸覺系統(tǒng)的特點總結(jié)了相關(guān)一些研究結(jié)果，顯示在聲音大的時侯，人耳對于不同頻度聲音感知能力是相對平坦的。但當(dāng)聲音硬度小時，對于低頻和高頻衰減的程度更大，非常是低頻聲音。
右圖顯示了貝爾實驗室等人在1930通過實驗檢測的好多人人耳實際相應(yīng)曲線，之后平均估算以后得到的人耳感知曲線分布，恰好說明了里面的特性。
▲人耳實際感知相應(yīng)曲線分布
在初期高保真音響系統(tǒng)中，還都使用分離的電子元元件來實現(xiàn)訊號頻度均衡。右圖就顯示了通過一個太刀雙擲開關(guān)按鈕來選擇音頻補償?shù)碾娐贰?span style="display:none">vwV物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電路中C1，R，C2組成了一個帶阻混頻電路，提高后的頻度份量通過電位器的中間固定管腳被引入電位器的輸出。這樣就可以在輸出訊號中降低低頻和高頻的訊號份量。
▲頻率補償電路
因為補償?shù)皖l、高頻份量是注入在電位器的中間位置，所以當(dāng)音量控制電位器在高檔（音量大）的時侯，這個作用并不顯著。當(dāng)電位器處于高端（音量小）的時侯，補償訊號對于輸出影響就很大。
下邊給出了上述電路網(wǎng)路簡化線性模型。假定其中電位器有R2，R3串聯(lián)而成。電位器第四個固定端口坐落中間，R2=R3。
▲電路的等效模型
這么U1電位器中間U3處的傳遞函數(shù)為：
假定電路參數(shù)為：R1=1kΩ，R2=10kΩ，R3=10kΩ，C1=0.012uF，C2=0.3uF。這么該傳遞函數(shù)為：
將s=j2πΩ代入前面表達式，令Ω從0變化到10kHz。取表達式的模（絕對值）可以得到電路網(wǎng)路的頻度響應(yīng)，如右圖所示：
▲電阻網(wǎng)路U3/U1的頻度響應(yīng)
可以看見它的確是一個對低頻和高頻訊號提高，對于中頻（）左右的訊號有較大衰減的混頻器網(wǎng)路。
本想使用這款電動雙聯(lián)電位器用作實驗中手動調(diào)整，但在訂購時沒有考慮到它是用于音頻放大器所使用。除了它具有四個端口，但是它的中間滑動端的內(nèi)阻變化與角度之間不是線性的。
▲電位器運動
右圖給出了一款標稱值為100kΩ電動電位器滑動端與其中一個固定端之間的內(nèi)阻隨著角度旋轉(zhuǎn)的變化值。它顯著呈現(xiàn)出一種指數(shù)變化的特點。這對于音量調(diào)整來說，符合人耳對于聲音硬度的感知規(guī)律。
▲施加+5V，脈沖100ms電位器聯(lián)通步數(shù)
圖中也可以見到，因為中間固定點的存在，中間內(nèi)阻變化存在一個小小的非線性波動。
在現(xiàn)代耳機中，對于聲音的控制和均衡逐漸過渡到專用集成化和數(shù)字處理器（DSP）來實現(xiàn)相同的功能。這除了省去了容積較大的電位器，并且在處理療效上也比使用離散元元件組成的混頻器好。
隨著技術(shù)的發(fā)展，這些四管腳電位器將會逐漸消失在我們的視野中了。
公眾號留言
提問：卓老師那種隊名和中學(xué)名印在了絲印層可以嘛？
回復(fù)：規(guī)則上要求自制電路板的隊伍信息（中學(xué)名、隊伍名稱、制作日期）須要放置在敷銅層。不能否置于絲印層。
提問：卓老師，請問聲音信標可以運用到哪些場景哩，還有我們的電磁和攝像頭車車？
回復(fù)：聲音信標實際上是模擬實際應(yīng)用中的被動聲納定位技術(shù)的應(yīng)用。電磁車模是對深井鉆探中電磁定位的模擬。攝像頭車模則是對應(yīng)實際應(yīng)用中的視覺導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用。
