Ucuz katı hal değişken direnci

Tasarımları ile oynadığım bir analog ses projem var ve yaklaşık 150 katı hal değişken direncine ihtiyaç duyacak. Bunları bir mikro denetleyiciden kontrol etmeyi planlıyorum, böylece dijital olarak kontrol edilen bir pot işe yarayacaktı, ancak bulduğumların hepsi çok pahalı (1,00 - 1,50 dolar).

Orijinal planım, kapıda bir voltaj tutmak için küçük bir kapasitörlü MOSFET ve başka bir transistör gibi bir şey kullanmaktı. Daha sonra bir DAC ve bazı GPIO aracılığıyla her birinin voltajlarını güncelleyeceğim. Bununla birlikte, uygulamam için uygun herhangi bir transistör bulamadım (yani ideal bir direnç gibi davranan bir şey).

Herhangi bir fikir?

FWIW: Proje bu (üretilmiyor) EQ tasarımının bir varyantıdır: LMC835 Dijital Kontrollü Grafik Ekolayzer ile tasarım .

Daha çok direnç gibi davranan bir şey istiyorsanız, bir fotosel kullanabilir ve filtrelenmiş bir PWM'den bir LED ile aydınlatabilirsiniz . Bu, 3 terminalli bir kaptan ziyade 2 terminalli bir değişken direnç gibi davranır.

Tüm LED'leri tek bir mikrodenetleyiciden 16 PWM LED sürücü çıkışına sahip TLC5940 gibi bir seri bağlantı üzerinden programlanabilir her birinin parlaklığı ile kontrol edebilirsiniz. 150 kanalı kontrol etmek için her biri 1,84 $ 'dan 10 taneye ihtiyacınız olacak , ancak kanal başına iki dirence ihtiyacınız varsa (gerçek bir potu simüle etmek için).

Ayrıca, içinde çok sayıda tencere olan IC'lere baktınız mı? Pot başına 0,33 $ 1 $ 'dan daha iyidir, örneğin:

• G / Ç ve Hafızalı DS3930 Hex Kalıcı Potansiyometre (1k @ 1,95 $)
• AD5206: 6 Kanallı, 256 Pozisyonlu Dijital Potansiyometre (Fiyat 1000 adet. 1,94 $)

Ayrıca, bir op-amp ve bir potun yerini alabilecek voltaj kontrollü veya programlanabilir kazanç amplifikatörü IC'lerine de bakabilirsiniz:

• SSM2164: Düşük Maliyetli Dört Voltaj Kontrollü Amplifikatör - 3,12 $ için 4 kanal
• MCP6S28: Tek Uçlu, Raylı-Raylı I / O, Düşük Kazançlı PGA - 8 kanal 1,85 $

Bilgisayar kontrollü çok kanallı bir grafik EQ'ya gelince, bir DSP daha ucuz bir seçenektir. Örneğin, TI , AKM ve Analog , ADC ve DAC'lere sahip ses sinyali işlemcileri ve geliştirme kartını satın almanız gerekmesine rağmen, EQ yapmak için kullanımı kolay GUI'lere sahiptir. :)

Dijital Olarak Kontrol Edilebilir Ses Filtreleri ve Ekolayzerleri gördünüz mü ?

Buna ne dersin? MCP4011-4014

100QTY için her biri 0.39 $ 'dır. Yani 150 ADET için, 58.50 $ + nakliye olurdu.

Bir JFET, omik bölgesinde çalışan değişken bir direnç olarak yapılandırılabilir. Birçok durumda çalışır.

İşte benim kaba tasarımım:

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

(Bir şema düzenleyicisine ihtiyacımız var: bu harika olurdu.)

(Doğru kelime olsa bile) doğru konumda önyargılı olmak biraz zor. Daha önce bir tane ile değişken bir osilatör devresi yaptım. Ayrıca çift op-amp ve JFET kullanarak motor sürmek için değişken bir PWM + frekans devresi (değişken frekans-değişken hız sürücüsü) tasarladım.

bu, dijital tencere veya benzeri cihazları kullanırken daha az bir cevap ve daha çok dikkat edilecek bir kelimedir.

Sadece veri sayfasındaki teori veya eşdeğer devrelere değil, gerçek çalışma şekillerine dikkatlice baktığınızdan emin olun.

Birkaç yıl önce hem hat hem de mikrofon düzeyinde çalışmak üzere tasarlanmış birkaç analog girişe sahip bir tasarımım vardı. Bu nedenle, 0 ila 60dB arasında ayarlanabilir kazanç ile bu amaç için tasarlanmış bir IC kullanan bir diferansiyel ön amplifikatör aşaması vardı. Tek bir harici dirençle ayarlanan bir mikro denetleyici ile dijital olarak ayarlanan kazancı kontrol etmemiz gerekiyordu. Direnç sinyal yolundaydı ve AC bağlandı (toprak etrafında +/- sallandı). Bu, amplifikatör öncesi veri sayfasında belirtilmemiştir ve ön amplifikatörün çıkışından bir DSP'nin ADC girişine atıfta bulunulduğu için beklenmemiştir. Çıkış 1,65V civarında sallandı ve daima yerden yüksekte kaldı. DSP'den gelen geri bildirimler sayesinde sistem, çözünürlüğü artırmak için ADC'deki tam aralıklı girişe çok yakın olacak şekilde pre-amp kazancını otomatik olarak ayarladı.

İlk başta sadece normal bir eski pot olarak görünen bir AD dijital potansiyometre kullandım, her şey dijital olarak kontrol edilen bir silecek pozisyonuna sahip bir direnç olduğunu gösterdi. Öyle değildi. Dahili olarak, sabit bir direnç sunmak için bir dizi transistör kurulumu ile uygulandı. Bu başlangıçta kulağa kötü gelmiyor, ancak bunun anlamı, direncin potun kaynaklarının sınırları dışında voltajı geçemediği anlamına geliyor. Dijital I / O için kullandığımız gibi 2 ray için 3.3V ve GND ile uyguladım. Ancak bu konfigürasyonda direnç, negatif bir voltajla akımı geçemedi ve içinden geçen AC bağlı sinyalin altını kesdi.

Bu, analog kaynakların tükenmesi gerektiği anlamına geliyordu, ancak yine de ona bağlı devrenin dijital kısımlarından seri sinyallere sahip olduğu anlamına geliyordu.

Her neyse, nokta, titizliğinizi yaptığınızdan ve değişken dirençten geçmesi gereken sinyalin neye benzediğini ve direncin tasarımının topolojisi göz önüne alındığında çalışacağından emin olun.

Endolith ile sorunu çözmek için başka yollara ciddi bir şekilde bakmanız gerektiğini kabul ediyorum. Bu bileşeni eklemeye çalıştığınız devreyi tanımlamadığınız için, elde etmeye çalıştığınız şematik veya aktarım işlevini çok daha az yayınladım, sadece sorunu çözmenin daha etkili yollarının olduğunu tahmin edebilirim.

Değişken direncinizin bir terminali bir kaynağa bağlı mı? Bu, birçok yaklaşımı daha uygulanabilir hale getirecektir. Toprağa bağlantı durumunda, örneğin, N tipi bir MOSFET, bir kapasitör, bir direnç ve bir PWM muhtemelen (nispeten) yavaş değişen bir kap için yeterli olacaktır.

Katı hal değişken rezistörü tasarlamanın anahtarı, transistörünüzde doygun hale gelmesine izin vermek yerine aktif bölgededir. Ses uygulamanız muhtemelen bir logaritmik veya frekans ağırlıklandırma ölçeği gerektiriyor, bu yüzden neden bazı geri bildirimler veya izleme yapmıyorsunuz ve hafif doğrusal olmama konusunda endişelenmiyorsunuz?

Bazı düşük frekanslı senaryolarda uygulanabilen, ancak dikkatle kullanılması gereken bir yaklaşım, PWM sinyali ile açılıp kapatılan bir direncin, PWM frekansından çok daha düşük frekanslarda olacağını kabul etmektir. , direnci orijinal olanın PWM görev döngüsüne bölünmesiyle elde edilen daha büyük bir direnç gibi davranın. Bu nedenle,% 5 görev döngüsünde 1K direnç kabaca 20K direnç gibi davranacaktır.

Bu yaklaşımdaki en büyük uyarı, sisteme sıklıkla PWM frekansında gürültü enjekte etmesidir. Bu, sinyalle ilgilenen bileşenler bu tür gürültüyü temiz bir şekilde filtreleyebiliyorsa veya diğer bileşenlere herhangi bir bozulma olmadan geçebiliyorsa bu sorun olmayabilir. Böyle bir tasarımı kullanmadan önce, yukarıdaki gereksinimlerden birinin karşılandığından emin olunmalıdır. Bir bileşenin maksimum faydalı frekansa sahip olması, o frekansın üzerindeki şeyleri temiz bir şekilde filtreleyeceği anlamına gelmez. Örneğin, pek çok amplifikatör, giriş sinyalinin çıkış dönüş hızının yeteneklerini aşmasına neden olursa bozulur. Bir amplifikatöre 0DB'de 1KHz sinyal ve -20DB'de 1MHz sinyal (orijinalin voltajının% 10'u) karışımı verilirse, 1MHz bileşeninin çıkış dönüş hızı 1KHz bileşeninin 100 katı olacaktır. O' 1KHz bileşeninin dönme hızının amplifikatörün yetenekleri içinde olması tamamen mümkündür, ancak 1MHz bileşeninin yapmaması gerekir; bu da çıkışın 1KHz bölümünün ciddi şekilde bozulmasına neden olabilir.