Недорогий твердотільний змінний резистор

У мене є аналоговий аудіопроект, з яким я розглядаю конструкції, і йому знадобиться близько 150 твердотільних змінних резисторів. Я планую керувати ними з мікроконтролера, щоб цифровий керований горщик спрацював, але все те, що я знайшов, є занадто дорогим ($ 1,00 - $ 1,50).

Мій початковий план полягав у тому, щоб використовувати щось на зразок MOSFET з невеликим конденсатором та іншим транзистором для утримання напруги на воротах. Тоді я б оновлював напруги кожного по черзі через ЦАП і деякий GPIO. Однак я не знайшов жодного транзистора, придатного для мого застосування (тобто щось, що веде себе досить, як ідеальний резистор).

Будь-які ідеї?

FWIW: проект є варіантом цього (припиненого) дизайну еквалайзера: Проектування за допомогою цифрового керованого графічного еквалайзера LMC835 .

Якщо ви хочете щось, що поводиться більше, як резистор, ви можете використовувати фотоелемент і запалити його світлодіодом від відфільтрованого ШІМ. Хоча це працює як 2-кінцевий змінний резистор, а не 3-кінцевий горщик.

Ви можете керувати всіма світлодіодами з одного мікроконтролера, використовуючи щось на зразок TLC5940 , який має 16 ШІМ-вихідних світлодіодних драйверів, з яскравістю кожного програмованого послідовного з'єднання. Вам знадобиться 10 з них по 1,84 долара кожен, щоб керувати 150 каналами, хоча вдвічі, якщо вам потрібно два резистори на канал (для імітації фактичного котла).

Крім того, ви подивилися на ІМС з великою кількістю горщиків всередині? $ 0,33 за горщик краще, ніж 1 долар, наприклад:

• DS3930 шестигранний енергонезалежний потенціометр з входом / виводом і пам'яттю ($ 1,95 @ 1 к)
• AD5206: 6-канальний цифровий потенціометр на 256 позицій (ціна 1000 шт. $ 1,94)

Ви також можете заглянути в інтегральні підсилювачі посиленого напруги або програмованого посилення, які можуть займати місце як підсилювача, так і горщика:

• SSM2164: Підсилювач з контрольованим квадратичним напругою з низькими витратами - 4 канали за $ 3,12
• MCP6S28: Односторонній вхід / вивід залізниці до залізниці, PGA з низьким коефіцієнтом посилення - 8 каналів за $ 1,85

Що стосується багатоканальної графічної еквалайзера, керованої комп'ютером, то DSP - це дешевший варіант. Наприклад, TI , AKM та Analog мають процесори аудіосигналу із вбудованими АЦП та ЦАП та прості у користуванні графічні інтерфейси для створення еквалайзера, хоча вам потрібно придбати плату розробки. :)

Ви бачили цифрові керовані аудіофільтри та еквалайзери ?

Як щодо цього? MCP4011-4014

Це $ 0,39 за 100QTY. Отже, за 150 QTY це було б $ 58,50 + доставка.

JFET може бути налаштований як змінний резистор, що працює в його омічній області. Це працює у багатьох випадках.

Ось мій дизайн über-raw:

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

(Нам потрібен редактор схем: це було б приголомшливо.)

Трохи складно зробити його упередженим (якщо це навіть правильне слово) у потрібному положенні. Я зробив ланцюг змінних генераторів з одним раніше. Я також сконструював змінну схему частоти PWM + (привід змінної частоти зі змінною швидкістю) для керування двигуном за допомогою подвійного підсилювача та JFET.

це менше відповіді і більше слова обережності при використанні цифрових горщиків або подібних пристроїв.

Переконайтесь, що ви уважно переглядаєте їх фактичний режим роботи, а не лише теорію або еквівалентну схему в аркуші.

У мене була конструкція кілька років тому, яка мала кілька аналогових входів, розроблених для роботи як на рівні лінії, так і на мікрофоні. Як такий, був диференційований попередній підсилювач із застосуванням ІМС, призначеного для цієї мети, з регульованим посиленням від 0 до 60 дБ. Нам потрібно було керувати коефіцієнтом посилення цифровим способом за допомогою мікроконтролера, який встановлювався одним зовнішнім резистором. Резистор знаходився на шляху сигналу та змінного струму (розгойдувався +/- навколо землі). Це не згадувалося у таблиці даних перед підсилювачем і не очікувалося, оскільки вихід підсилювача посилався на вхід АЦП DSP. Вихід хитнувся навколо 1,65 В і завжди залишався над землею. За допомогою зворотного зв’язку від DSP система автоматично регулювала посилення попереднього підсилювача, щоб наблизитись до вводу повного діапазону на АЦП для покращення роздільної здатності.

Спочатку я просто використовував цифровий потенціометр AD, який, здавалося б, був звичайним старим горщиком, все вказувало, що це резистор з цифровим керованим положенням склоочисників. Ну не було. Всередині нього було реалізовано каскад налаштування транзисторів для постійного опору. Спочатку це не здається поганим, але це означає, що резистор не міг пропускати напругу поза межами живлення горщика. Я реалізував це за допомогою 3,3 В та GND для 2-х рейок, тому що ми використовували для цифрових вводу-виводу. Але в цій конфігурації резистор не міг пропускати струм з негативною напругою, і він просто рубав дно від будь-якого сигналу, пов'язаного з змінного струму, що проходить через нього.

Це було трохи болю, оскільки це означало, що потрібно вимкнути аналогові джерела, але все-таки мати послідовні сигнали з цифрових частин ланцюга, приєднаних до нього.

У будь-якому разі, справа в тому, щоб ви доклали зусиль і точно знали, як виглядає сигнал, який повинен пройти через змінний резистор, і що він буде працювати з огляду на топологію конструкції резистора.

Я погоджуюся з ендолітом, що слід серйозно розглянути інші способи вирішення проблеми. Оскільки ви не описали схему, до якої ви намагаєтеся додати цей компонент, а тим більше розміщувати схему або функцію передачі, яку ви намагаєтеся досягти, я можу лише здогадуватися, що існують більш ефективні способи вирішення проблеми.

Чи підключений один джерело змінного резистора до джерела живлення? Це зробить багато підходів набагато більш можливими. Наприклад, у випадку з'єднання із землею, наприклад, MOSFET типу N, конденсатор, резистор та ШІМ, ймовірно, буде достатньо для (відносно) повільного мінливого горщика.

Ключ до розробки твердотільного змінного резистора працює у вашому транзисторі в активній області, а не дозволяє йому перенасичуватися. Ваш аудіо-додаток, швидше за все, вимагає логарифмічної або частотної шкали зважування, тож чому б не вбудувати деякий зворотній зв'язок чи моніторинг, і не турбуватися про незначну нелінійність?

Один із підходів, ще не згаданий, який застосовується в деяких низькочастотних сценаріях, хоча його слід застосовувати обережно, - визнати, що резистор, який включається і вимикається за допомогою ШІМ-сигналу, буде на частотах, значно менших від частоти ШІМ , поводяться приблизно як більший резистор, опір якого має вихідний, поділений на робочий цикл ШІМ. Таким чином, 1К резистор при 5% -ному робочому циклі буде поводитись приблизно як резистор 20К.

Найбільшим застереженням такого підходу є те, що він часто видає шум в систему на частоті ШІМ. Це може не бути проблемою, якщо компоненти, що працюють із сигналом, можуть чисто відфільтрувати такий шум або якщо вони можуть передавати його без спотворень іншим компонентам, які можуть. Перш ніж використовувати таку конструкцію, слід переконатися, що виконується одна з перерахованих вище вимог. Той факт, що компонент має максимальну корисну частоту, не означає, що він буде чисто фільтрувати речі вище цієї частоти. Наприклад, багато підсилювачів спотворюватимуться, якщо вхідний сигнал призведе до перевищення швидкості виходу виходу. Якщо на підсилювач подається суміш сигналу 1 КГц при 0DB і сигналу 1 МГц при -20DB (10% напруги від вихідного), вихідна частота повороту для компонента 1 МГц буде в 100 разів більше, ніж для компонента 1 КГц. Це ' s цілком можливо, що частота зменшення частоти 1 КГц буде повністю в можливостях підсилювача, але компонент 1 МГц не буде; що може, в свою чергу, спричинити сильну спотворення частини 1 кГц на виході.