Який автоматичний еквівалент змінного резистора?

У мене є схема, яка керує гучністю на динаміку колесом, приєднаним до змінного резистора - я хочу це відтворити, але замість того, щоб використовувати змінний резистор вручну, я хочу використовувати ... ще щось замість цього - в ідеалі щось де можна застосувати напругу для зміни опору від низького до високого.

Я провів невелике дослідження, але думаю, що мене натикають, не знаючи, що я насправді шукаю.

Ви можете використовувати транзистор для цього. Хоча рідше, ніж інші типи, JFET працює так само, як змінний опір, керований напругою. Вам доведеться застосувати аналогову напругу до воріт, щоб отримати певний опір. Вам доведеться бути уважними щодо діапазону цієї напруги. Зливний і джерело будуть діяти як ефективні два кінцевих резистора. Навіть у мосфета є лінійний резистивний регіон, тому це не єдиний варіант. Є також багато інших варіантів, які, я впевнений, будуть згадані.

Є кілька способів зробити це, кожен з яких має свої проблеми. Є такі речі, як "цифрові потенціометри". Вони діють як горщики з великою кількістю фіксованих заданих точок, а конкретну задану точку, яку слід використовувати, контролюють шляхом надсилання цифрових команд, наприклад, через SPI або IIC. Вони досить поширені та доступні.

Чому, на вашу думку, ви хочете контролювати гучність від напруги, а не від мікроконтролера? Звідки в кінцевому підсумку походить бажана інформація про обсяг?

Одне питання з цифровими горщиками полягає в тому, що вони лінійні, а регулювання гучності потрібно бути логарифмічним, щоб отримати очевидну постійну зміну гучності. Це можна переслідувати за допомогою горщика з великою кількістю кранів і перетворення в журнал цифровим способом. У такому випадку у вас буде мікрофон з A / D отримувати потрібний сигнал напруги гучності, перетворювати його в логарифмічну шкалу, а потім відправляти отримане значення в цифровий котел.

Давно, перш ніж мікроконтролери були доступні, я зробив один раз регульований напругою гучність, маючи управління напругою два світлодіоди навпаки. Кожен світлодіод був оптично підключений до фоторезистора CdS. Два фоторезистори використовувались як світловідмінний дільник напруги. Звичайно, результат досить нелінійний досить непередбачувано. Я використовував це в циклі зворотного зв'язку для регулювання розміру сигналу генератора, який інакше по суті залежав від частоти. Зі зворотним зв'язком він значною мірою став незалежним від частоти. З цією ж метою Білл Х'юлетт використовував лампочку у своїй знаменитій генерації генераторів.

Існує ряд підходів. Три ефективні підходи:

1. Використовуйте пристрій, який називається "цифровий котел"; вони поводяться електрично так, як справжні горщики, за умови, що всі три клеми залишаються між рейками напруги. Зауважте, що багато цифрових горщиків мають досить високу стійкість до склоочисника та досить стійку стійкість до розсипчастості, але досить хорошу відповідність опору; їх часто використовують у випадках, коли вони керуються джерелами низького опору, і їх використовують для подачі входів з високим імпедансом, тому точні характеристики опору не мають значення.
2. Використовуйте цифровий аналоговий перетворювач масштабування, який може приймати аналоговий сигнал як його еталон. Масштабуючий ЦАП поводиться приблизно як цифровий горщик, який має один кінець, прив'язаний до фізичної або віртуальної землі. Той факт, що один кінець "прив'язаний до землі", може спростити схему порівняння з цифровим горщиком.
3. Використовуйте аналого-цифровий перетворювач, щоб перетворити всі вхідні сигнали в цифрову форму, а потім обробити їх цифровим шляхом (виконуючи такі дії, як їх масштабування вгору і вниз шляхом множення чисел), а потім вивести їх усі за допомогою цифро-аналогового перетворювача.
4. Якщо сигнал походить у цифровій формі (як у програвачі компакт-дисків), виконайте обробку, включаючи регулювання гучності в цифровому форматі, як у №3 вище, але пропустіть АЦП, оскільки сигнал так чи інакше починається в цифровому домені.

Всі чотири підходи використовуються в різних пристроях. Що найкраще підходить для вашої заявки, може залежати від багатьох факторів.

Додаток

Інший підхід, який іноді може бути корисним, - це фільтрувати сигнал, який виводиться, щоб у нього не було компонентів вище певної частоти, ширина імпульсу модулювала його на частоті, щонайменше вдвічі більше, ніж найвища частота, яку пройшов фільтр, а потім ще раз відфільтруйте його, щоб видалити артефакти ШІМ. Вимога подвійної фільтрації може обмежувати точність звуку, яка може бути досягнута за допомогою цього методу, але це може бути досить простим у виконанні грубо.

Якщо частоти, які ви використовуєте, відносно низькі, ви можете використовувати операційний підсилювач надпровідності, як LM13700, як резистор, керований струмом - див. Розділ додатків у таблиці даних . Тоді легко створити лінійне джерело струму, кероване напругою, і комбінація дасть вам резистор, керований напругою. Можливо також побудувати джерела струму, які є експоненціальними у відповіді на прикладені напруги, що може бути корисно, якщо програма буде використовуватись для регулювання гучності звуку.