저렴한 솔리드 스테이트 가변 저항

나는 디자인을 가지고 놀고있는 아날로그 오디오 프로젝트를 가지고 있으며 약 150 개의 솔리드 스테이트 가변 저항이 필요합니다. 나는 디지털 컨트롤러가 작동하도록 마이크로 컨트롤러에서 이것을 제어하려고하지만 내가 찾은 모든 것이 너무 비싸다 ($ 1.00- $ 1.50).

저의 원래 계획은 작은 커패시터와 게이트에 전압을 유지하기 위해 다른 트랜지스터가있는 MOSFET과 같은 것을 사용하는 것이 었습니다. 그런 다음 DAC와 일부 GPIO를 통해 각 전압을 차례로 업데이트합니다. 그러나 내 응용 프로그램에 적합한 트랜지스터를 찾지 못했습니다 (즉 이상적인 저항처럼 충분히 작동하는 것).

어떤 아이디어?

FWIW :이 프로젝트는이 (종료 된) EQ 디자인의 변형 입니다. LMC835 디지털 제어 그래픽 이퀄라이저를 사용한 설계 .

저항처럼 동작하는 것을 원한다면 포토 셀을 사용 하여 필터링 된 PWM 의 LED로 불을 밝힐 수 있습니다 . 하지만 3 단자 포트가 아닌 2 단자 가변 저항의 역할을합니다.

16 개의 PWM LED 드라이버 출력이 있는 TLC5940 과 같은 것을 사용하여 단일 마이크로 컨트롤러에서 모든 LED를 제어 할 수 있습니다.이 LED 는 직렬 연결을 통해 프로그래밍 가능한 각 밝기를 갖습니다. 150 개 채널을 제어하려면 각각 $ 1.84에 10 개가 필요하지만, 실제 포트를 시뮬레이션하기 위해 채널당 2 개의 저항이 필요한 경우에는 2 배가 필요합니다.

또한 내부에 많은 포트가있는 IC를 살펴 보셨습니까? 냄비 당 $ 0.33가 $ 1보다 낫습니다.

• DS3930 I / O 및 메모리가 내장 된 Hex 비 휘발성 전위차계 ($ 1.95 @ 1k)
• AD5206 : 6 채널, 256 위치 디지털 포텐쇼미터 (가격 1000 개. $ 1.94)

또한 전압 제어 또는 프로그래밍 가능 이득 증폭기 IC를 살펴볼 수 있는데,이 증폭기는 연산 증폭기와 포트를 대신 할 수 있습니다.

• SSM2164 : 저비용 쿼드 전압 제어 증폭기 -$ 3.12에 4 채널
• MCP6S28 : 단일 종단, Rail-to-Rail I / O, 저 이득 PGA- $ 1.85에 8 채널

컴퓨터로 제어되는 다 채널 그래픽 EQ의 경우 DSP가 더 저렴한 옵션입니다. 예를 들어 TI , AKM 및 Analog 에는 ADC 및 DAC가 내장 된 오디오 신호 프로세서가 있으며 개발 보드를 구입해야하지만 EQ를 만들기 위해 GUI를 쉽게 사용할 수 있습니다. :)

디지털 제어 가능 오디오 필터 및 이퀄라이저를 보셨습니까 ?

이건 어때요? MCP4011-4014

100QTY 당 $ 0.39입니다. 따라서 150 개 수량의 경우 $ 58.50 + 배송비가됩니다.

JFET는 저항 영역에서 작동하는 가변 저항으로 구성 할 수 있습니다. 많은 경우에 작동합니다.

다음은 저의 원유 디자인입니다.

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

(우리는 회로도 편집기가 필요합니다.

올바른 위치에 편향되어 있는지 (정확한 단어 인 경우) 조금 까다 롭습니다. 이전에 가변 발진기 회로를 만들었습니다. 또한 듀얼 연산 증폭기와 JFET를 사용하여 모터를 구동하기위한 가변 PWM + 주파수 회로 (가변 주파수 가변 속도 드라이브)를 설계했습니다.

이것은 디지털 포트 나 유사한 장치를 사용할 때 대답이 적고주의를 기울이는 단어입니다.

데이터 시트의 이론 또는 등가 회로가 아닌 실제 작동 모드를주의 깊게 살펴보십시오.

몇 년 전 라인과 마이크 수준에서 작동하도록 설계된 여러 개의 아날로그 입력이있는 디자인이있었습니다. 따라서 0 ~ 60dB 범위에서 조정 가능한 게인으로 설계된 IC를 사용하는 차동 프리 앰프 스테이지가있었습니다. 단일 외부 저항으로 설정된 마이크로 컨트롤러를 사용하여 디지털로 설정된 게인을 제어해야했습니다. 저항이 신호 경로에 있고 AC 커플 링되었습니다 (접지 +/- 접지). 이것은 프리 앰프 데이터 시트에서 언급되지 않았으며 프리 앰프의 출력이 DSP의 ADC 입력을 참조했기 때문에 예상되지 않았습니다. 출력은 1.65V 주위로 회전했으며 항상 접지 위에 유지되었습니다. DSP의 피드백을 통해 시스템은 프리 앰프 게인을 자동으로 조정하여 ADC의 전체 범위 입력에 매우 근접해 분해능을 향상시킵니다.

처음에는 방금 오래된 냄비로 보였던 AD 디지털 포텐쇼미터를 사용했습니다. 모든 것이 디지털 제어 와이퍼 위치가있는 저항임을 나타냅니다. 그렇지 않았습니다. 내부적으로는 일정한 저항을 나타 내기 위해 캐스케이드 트랜지스터 설정으로 구현되었습니다. 처음에는 나쁘게 들리지 않지만 의미는 저항이 포트의 전원 범위를 벗어나는 전압을 통과 할 수 없다는 것입니다. 디지털 I / O에 사용했던 것과 같이 2 개의 레일에 3.3V 및 GND로 구현했습니다. 그러나이 구성에서 저항은 음의 전압으로 전류를 통과시킬 수 없었으며 AC 결합 신호를 통과하는 바닥을 잘라 내었습니다.

그것은 아날로그 공급 장치를 떨어 뜨려야하지만 회로의 디지털 부분에서 직렬 신호를 여전히 연결해야한다는 것을 의미하기 때문에 약간의 고통이었습니다.

어쨌든 요점은 당신이 부지런히 행동하고 가변 저항을 통과 해야하는 신호가 어떻게 생겼는지 정확히 알고 저항 설계의 토폴로지에 따라 작동한다는 것을 알아야합니다.

나는 당신이 문제를 해결하기 위해 다른 방법을 진지하게 조사해야한다는 endolith에 동의합니다. 이 구성 요소를 추가하려는 회로에 대해 설명하지 않았지만 달성하려는 회로도 또는 전송 기능을 게시하는 것이 훨씬 적기 때문에 문제를 해결하는보다 효율적인 방법이 있다고 생각할 수 있습니다.

가변 저항의 한쪽 단자가 전원에 연결되어 있습니까? 이것은 많은 접근법을 훨씬 더 실현 가능하게 할 것입니다. 접지에 연결하는 경우, 예를 들어 N 형 MOSFET, 커패시터, 저항 및 PWM은 (상대적으로) 느리게 변하는 포트에 충분합니다.

솔리드 스테이트 가변 저항을 설계하는 핵심은 트랜지스터가 포화 상태가 아니라 활성 영역의 트랜지스터에서 작동하는 것입니다. 어쨌든 오디오 응용 프로그램에는 로그 또는 주파수 가중 스케일이 필요할 수 있으므로 피드백 또는 모니터링을 구축하고 약간의 비선형성에 대해 걱정하지 않으시겠습니까?

일부 저주파 시나리오에 적용 할 수있는 아직 언급되지 않은 한 가지 접근법은주의해서 사용해야하지만 PWM 신호를 통해 켜고 끄는 저항은 PWM 주파수보다 훨씬 낮은 주파수에서 저항은 원래 저항을 PWM 듀티 사이클로 나눈 큰 저항과 비슷하게 동작합니다. 따라서 5 % 듀티 사이클에서 1K 저항은 대략 20K 저항처럼 작동합니다.

이 방법의 가장 큰 단점은 PWM 주파수에서 시스템에 노이즈를 주입하는 경우가 많다는 것입니다. 신호를 처리하는 구성 요소가 이러한 노이즈를 깨끗하게 필터링 할 수 있거나 다른 구성 요소로 왜곡없이 통과 할 수있는 경우에는 문제가되지 않습니다. 이러한 설계를 사용하기 전에 위 요구 사항 중 하나가 충족되는지 확인해야합니다. 구성 요소에 유용한 최대 주파수가 있다고해서 해당 주파수보다 높은 항목을 깨끗하게 필터링한다는 의미는 아닙니다. 예를 들어, 많은 증폭기는 입력 신호로 인해 출력 슬루 레이트가 능력을 초과 할 경우 왜곡됩니다. 증폭기에 0DB의 1KHz 신호와 -20DB의 1MHz 신호 (원래 전압의 10 %)의 혼합 신호가 공급되는 경우 1MHz 구성 요소의 출력 슬 루율은 1KHz 구성 요소의 100 배입니다. 그것' 1KHz 컴포넌트의 슬루 레이트가 앰프의 능력 내에있을 수는 있지만 1MHz 컴포넌트는 그렇지 않다. 결과적으로 출력의 1KHz 부분이 심하게 왜곡 될 수 있습니다.