Jaki jest automatyczny odpowiednik rezystora zmiennego?

Mam obwód, który kontroluje głośność głośnika za pomocą koła przymocowanego do rezystora zmiennego - chcę to odtworzyć, ale zamiast używać ręcznie obsługiwanego rezystora zmiennego, chcę użyć ... czegoś innego - idealnie coś gdzie można przyłożyć napięcie, aby zmienić rezystancję z niskiej na wysoką.

Zrobiłem trochę badań, ale myślę, że nie mogę wiedzieć, czego tak naprawdę szukam.

Możesz użyć do tego tranzystora. Chociaż JFET jest mniej powszechny niż inne typy, działa podobnie jak zmienna rezystancja sterowana napięciem. Musiałbyś przyłożyć napięcie analogowe do bramki, aby uzyskać określony opór. Trzeba będzie uważać na zakres tego napięcia. Drenaż i Źródło działałyby jako efektywny rezystor z dwoma zaciskami. Nawet mosfet ma liniowy region oporowy, więc nie jest to twoja jedyna opcja. Istnieje wiele innych opcji, które z pewnością zostaną wymienione.

Można to zrobić na kilka sposobów, każdy z własnymi problemami. Istnieją takie rzeczy jak „potencjometry cyfrowe”. Działają one jak doniczki z dużą liczbą stałych punktów nastawy, a konkretna wartość zadana do użycia jest kontrolowana przez wysyłanie poleceń cyfrowych, np. Przez SPI lub IIC. Są to dość powszechne i dostępne.

Jak myślisz, dlaczego chcesz kontrolować głośność za pomocą napięcia zamiast z mikrokontrolera? Skąd ostatecznie pochodzą pożądane informacje o wolumenie?

Jednym z problemów z potencjometrami cyfrowymi jest to, że są one liniowe, a regulacja głośności musi być logarytmiczna, aby uzyskać widoczną stałą zmianę głośności. Można to emulować za pomocą doniczki z dużą liczbą kranów i konwertować na logi cyfrowe. W takim przypadku mikroprocesor z odbiornikiem A / D odbierze pożądany sygnał napięcia objętościowego, przekształci go na skalę logarytmiczną, a następnie wyśle ​​uzyskaną wartość do garnka digi.

Dawno, dawno temu, zanim mikrokontrolery były dostępne, wykonałem raz objętość kontrolowaną napięciem, mając przeciwnie dwie kontrolki napięcia. Każda dioda LED została optycznie podłączona do fotorezystora CdS. Dwa fotorezystory zastosowano jako dzielnik napięcia zmienny na światło. Oczywiście wynik jest dość nieliniowy w raczej nieprzewidywalny sposób. Używałem go w pętli sprzężenia zwrotnego do regulacji wielkości sygnału oscylatora, który poza tym z natury zależał od częstotliwości. Dzięki sprzężeniu zwrotnemu stał się w dużej mierze niezależny od częstotliwości. Był to ten sam cel, dla którego Bill Hewlett zastosował żarówkę w swoim słynnym projekcie oscylatora.

Istnieje wiele podejść. Trzy realne podejścia byłyby następujące:

1. Użyj urządzenia o nazwie „doniczka cyfrowa”; zachowują się one elektrycznie podobnie do prawdziwych garnków, pod warunkiem, że wszystkie trzy zaciski pozostaną między szynami napięciowymi. Należy pamiętać, że wiele doniczek cyfrowych ma dość wysoką odporność na wycieranie i tolerancję na zgniatanie, ale całkiem dobre dopasowanie odporności; są często używane w przypadkach, gdy są napędzane przez źródła o niskiej impedancji i służą do zasilania wejść o wysokiej impedancji, więc dokładne właściwości rezystancyjne nie mają znaczenia.
2. Użyj skalowalnego konwertera cyfrowo-analogowego, który może przyjmować sygnał analogowy jako odniesienie. Skalowalny przetwornik cyfrowo-analogowy zachowuje się jak cyfrowa doniczka z jednym końcem powiązanym z fizycznym lub wirtualnym gruntem. Fakt, że jeden koniec jest „przywiązany do uziemienia” może uprościć obwody w porównaniu do potencjometru cyfrowego.
3. Użyj konwertera analogowo-cyfrowego, aby przekonwertować wszystkie przychodzące sygnały do ​​postaci cyfrowej, a następnie przetworzyć je cyfrowo (wykonując takie czynności, jak skalowanie ich w górę i w dół przez pomnożenie liczb), a następnie wyprowadzić je wszystkie za pomocą konwertera cyfrowo-analogowego.
4. Jeśli sygnał pochodzi z postaci cyfrowej (jak w przypadku odtwarzacza CD), wykonaj przetwarzanie, włączając cyfrową regulację głośności, jak w punkcie 3 powyżej, ale pomiń ADC, ponieważ sygnał zaczyna się w domenie cyfrowej.

Wszystkie cztery podejścia są stosowane w różnych urządzeniach. To, co jest najlepsze dla twojej aplikacji, może zależeć od wielu czynników.

Uzupełnienie

Innym podejściem, które czasami może być przydatne, jest filtrowanie sygnału, który ma być wyprowadzany, aby upewnić się, że nie ma on składników powyżej określonej częstotliwości, modulowanie szerokości impulsu przy częstotliwości co najmniej dwa razy większej niż najwyższa częstotliwość przekazywana przez filtr, a następnie przefiltruj go ponownie, aby usunąć artefakty PWM. Wymóg podwójnego filtrowania może ograniczyć wierność dźwięku, którą można osiągnąć za pomocą tej metody, ale może być dość prosty do wdrożenia w sposób nieostrożny.

Jeśli częstotliwości, których będziesz używał, są stosunkowo niskie, możesz użyć działającego wzmacniacza transkonduktancyjnego, takiego jak LM13700, jako rezystor sterowany prądem - patrz sekcja aplikacji w arkuszu danych . Łatwo jest zatem zbudować liniowe źródło prądu sterowane napięciem, a kombinacja da ci rezystor sterowany napięciem. Możliwe jest również skonstruowanie źródeł prądu, które są wykładnicze w odpowiedzi na przyłożone napięcia, co może być przydatne, jeśli aplikacja ma sterować głośnością dźwięku.