在音頻和信號處理應用中經(jīng)常會遇到這樣一個問題：如何僅用一個旋鈕就能同時控制雙通道（例如立體聲）輸入的增益？當然，一個顯而易見的解決方案就是用一個雙聯(lián)電位器。但雙聯(lián)電位器，尤其是精密多圈的版本，是相對昂貴的專業(yè)產(chǎn)品。

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

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

A=WR且B=（1–W）R

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

圖1 運算放大器解決方案需要四個放大器，其中包括兩個Howland電流泵、一個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及其周圍的電阻器連接成一個Howland電流泵，注入

i=Ain/2k

進入電位器的WR部分，以生成Aout信號：

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

很簡單。那么B通道呢？這同樣要歸功于緩沖式Howland信號源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，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時的Bout=0的消除。

圖2實現(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）和老式分立元件。我喜歡畫它，主要是為了向自己證明我仍然記得如何設計晶體管線性放大器偏置網(wǎng)絡！

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

Q1是一個簡單的電流源，驅(qū)動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)射極生成的信號中減去該信號，從而在Q4的集電極處產(chǎn)生：

Bout = B（1 – （1 – W）） = W Bin。

看，沒有運算放大器！而且，只有一種極性的電源。

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