Niedrogi rezystor zmienny półprzewodnikowy

Mam analogowy projekt audio, nad którym bawię się projektami, i będzie potrzebował około 150 półprzewodnikowych rezystorów zmiennych. Planuję kontrolować je z mikrokontrolera, aby sterowana cyfrowo pula działała, ale wszystkie te, które znalazłem, są o wiele za drogie (1,00–1,50 USD).

Mój pierwotny plan polegał na użyciu czegoś w rodzaju MOSFET-a z małym kondensatorem i innym tranzystorem, aby utrzymać napięcie na bramce. Następnie aktualizowałbym napięcia każdego z nich za pośrednictwem przetwornika cyfrowo-analogowego i niektórych GPIO. Jednak nie znalazłem żadnych tranzystorów odpowiednich dla mojej aplikacji (tj. Czegoś, co zachowuje się jak idealny rezystor).

Jakieś pomysły?

FWIW: projekt jest wariantem tego (wycofanego) projektu EQ: Projektowanie za pomocą cyfrowego korektora graficznego LMC835 .

Jeśli chcesz czegoś, co zachowuje się bardziej jak rezystor, możesz użyć fotokomórki i zapalić ją diodą LED z filtrowanego PWM. Działa to jednak jak 2-zaciskowy rezystor zmienny, a nie 3-zaciskowy zacisk.

Możesz sterować wszystkimi diodami LED z jednego mikrokontrolera za pomocą czegoś takiego jak TLC5940 , który ma 16 sterowników wyjściowych LED PWM, z jasnością każdej z programowalnych połączeń szeregowych. Potrzebujesz 10 z nich po 1,84 $ za każdy, aby kontrolować 150 kanałów, choć dwa razy więcej, jeśli potrzebujesz dwóch rezystorów na kanał (w celu symulacji rzeczywistej puli).

Czy patrzyłeś także na układy scalone z dużą ilością puli? 0,33 USD za pulę jest lepsze niż 1 USD, na przykład:

• DS3930 Heks, nieulotny potencjometr z I / O i pamięcią (1,95 USD przy 1 tys.)
• AD5206: 6-kanałowy, 256-pozycyjny potencjometr cyfrowy (cena 1000 szt. 1,94 USD)

Można również przyjrzeć się układom scalonym wzmacniacza wzmocnienia z programowalnym napięciem lub programowalnym, które mogą zająć miejsce zarówno wzmacniacza operacyjnego, jak i puli:

• SSM2164: Nisko-kosztowy wzmacniacz kontrolowany napięciem czterokanałowym - 4 kanały za 3,12 USD
• MCP6S28: Single-Ended, I / O Rail-to-Rail, Low Gain PGA - 8 kanałów za 1,85 USD

Jeśli chodzi o sterowany komputerowo wielokanałowy korektor graficzny, DSP jest tańszą opcją. Na przykład TI , AKM i analogowe mają procesory sygnałów audio z wbudowanymi przetwornikami ADC i DAC, a także łatwe w użyciu GUI do tworzenia EQ, choć trzeba kupić płytę programistyczną. :)

Czy widziałeś sterowane cyfrowo filtry i korektory dźwięku ?

Co powiesz na to? MCP4011-4014

Jest to 0,39 USD za 100 sztuk. Tak więc za 150 QTY będzie to 58,50 $ + wysyłka.

JFET można skonfigurować jako rezystor zmienny, działający w jego obszarze omowym. Działa w wielu przypadkach.

Oto mój über-surowy projekt:

Vdd -----------+
               |
       R1     _|
  G -\/\/\-+-|_
           |   |
           \   v  put 
        R2 /   v  load
           \   |  here
           +---|
               |
GND -----------+

(Potrzebujemy edytora schematów: byłoby świetnie.)

Trochę trudne jest uzyskanie stronniczości (jeśli to nawet właściwe słowo) we właściwej pozycji. Zrobiłem już z nim zmienny obwód oscylatora. Zaprojektowałem także obwód o zmiennej częstotliwości PWM + (napęd o zmiennej częstotliwości i zmiennej prędkości) do napędzania silnika za pomocą podwójnego wzmacniacza operacyjnego i JFET.

jest to mniej odpowiedź, a raczej ostrzeżenie przy korzystaniu z cyfrowych puli lub podobnych urządzeń.

Pamiętaj, aby dokładnie przyjrzeć się ich rzeczywistemu trybowi działania, a nie tylko teorii lub równoważnemu obwodowi w arkuszu danych.

Kilka lat temu miałem projekt, który miał kilka wejść analogowych zaprojektowanych do pracy zarówno na poziomie liniowym, jak i mikrofonowym. Jako taki istniał różnicowy stopień przedwzmacniacza wykorzystujący zaprojektowany do tego celu układ scalony z regulowanym wzmocnieniem od 0 do 60 dB. Musieliśmy kontrolować zestaw wzmocnienia cyfrowo za pomocą mikrokontrolera, który został ustawiony za pomocą jednego zewnętrznego rezystora. Rezystor znajdował się na ścieżce sygnału i był sprzężony z prądem przemiennym (przesunięty o +/- wokół ziemi). Nie wspomniano o tym w arkuszu danych przedwzmacniacza i nie oczekiwano, ponieważ wyjście przedwzmacniacza było odniesione do wejścia ADC DSP. Moc wyjściowa wahała się wokół 1,65 V i zawsze pozostawała nad ziemią. Dzięki sprzężeniu zwrotnemu od DSP system automatycznie dostosował wzmocnienie przedwzmacniacza, aby zbliżyć się do pełnego zakresu sygnału wejściowego przetwornika ADC w celu poprawy rozdzielczości.

Na początku po prostu użyłem cyfrowego potencjometru AD, który pod każdym względem wyglądał jak zwykła stara doniczka, wszystko wskazywało, że był to rezystor z cyfrowo sterowaną pozycją wycieraczki. Cóż, nie było. Wewnętrznie został zaimplementowany z kaskadą konfiguracji tranzystorów w celu zapewnienia stałej rezystancji. Na początku nie brzmi to źle, ale oznacza to, że rezystor nie mógł przepuścić napięcia poza granice zasobów garnka. Zaimplementowałem go z napięciem 3,3 V i GND dla 2 szyn, ponieważ tego właśnie używaliśmy do cyfrowych wejść / wyjść. Ale w tej konfiguracji rezystor nie mógł przepuszczać prądu o ujemnym napięciu i po prostu odciął dolną część przechodzącego przez niego sygnału prądu przemiennego.

Było to trochę uciążliwe, ponieważ oznaczało, że trzeba było uciec od analogowych źródeł zasilania, ale nadal mieć sygnały szeregowe z cyfrowych części obwodu do niego podłączonego.

W każdym razie należy upewnić się, że robisz wszystko, co w twojej mocy, i dokładnie wiesz, jak wygląda sygnał, który musi przejść przez rezystor zmienny i że zadziała, biorąc pod uwagę topologię konstrukcji rezystora.

Zgadzam się z endolith, że powinieneś poważnie przyjrzeć się innym sposobom rozwiązania problemu. Ponieważ nie opisałeś obwodu, do którego próbujesz dodać ten komponent, a tym bardziej opublikował schemat lub funkcję transferu, którą próbujesz osiągnąć, mogę tylko zgadywać, że istnieją bardziej wydajne sposoby rozwiązania problemu.

Czy jeden zacisk rezystora zmiennego jest podłączony do zasilania? Uczyni to wiele podejść znacznie bardziej wykonalnymi. W przypadku podłączenia do uziemienia, na przykład, MOSFET typu N, kondensator, rezystor i PWM prawdopodobnie wystarczą (względnie) wolno zmieniającej się puli.

Kluczem do zaprojektowania półprzewodnikowego rezystora zmiennego jest działanie tranzystora w obszarze aktywnym, a nie jego nasycenie. Twoja aplikacja audio prawdopodobnie i tak wymaga skali logarytmicznej lub ważenia częstotliwości, więc dlaczego by nie wbudować sprzężenia zwrotnego lub monitorowania i nie martwić się o niewielką nieliniowość?

Jednym z jeszcze nie wspomnianych podejść, które ma zastosowanie w niektórych scenariuszach niskiej częstotliwości, choć należy go stosować ostrożnie, jest rozpoznanie, że rezystor, który jest włączany i wyłączany za pomocą sygnału PWM, będzie na częstotliwościach znacznie niższych niż częstotliwość PWM , zachowuj się mniej więcej tak, jak większy rezystor, którego rezystancja jest równa oryginałowi podzielonemu przez cykl pracy PWM. Tak więc rezystor 1K przy 5% cyklu pracy będzie w przybliżeniu zachowywał się jak rezystor 20K.

Największym zastrzeżeniem związanym z tym podejściem jest to, że często wstrzykuje hałas do systemu na częstotliwości PWM. Nie może to stanowić problemu, jeśli komponenty zajmujące się sygnałem mogą w sposób czysty odfiltrować taki szum lub przepuszczą go bez zniekształceń do innych komponentów, które mogą. Przed użyciem takiego projektu należy upewnić się, że spełniono jedno z powyższych wymagań. Fakt, że składnik ma maksymalną użyteczną częstotliwość, nie oznacza, że ​​będzie on czyścił rzeczy powyżej tej częstotliwości. Na przykład wiele wzmacniaczy zniekształci się, jeśli sygnał wejściowy spowodowałby, że wyjściowa szybkość narastania przekroczyłaby ich możliwości. Jeżeli wzmacniacz jest zasilany mieszaniną sygnału 1KHz przy 0DB i sygnału 1MHz przy -20DB (10% napięcia oryginalnego), szybkość zmiany wyjściowej dla komponentu 1MHz byłaby 100 razy większa niż komponentu 1KHz. To' jest całkowicie możliwe, że szybkość narastania sygnału 1KHz byłaby w granicach możliwości wzmacniacza, ale składnik 1MHz nie; co z kolei może spowodować poważne zniekształcenie części wyjściowej 1 KHz.