Tương đương tự động của một biến trở là gì?

Tôi có một mạch điều khiển âm lượng trên loa bằng một bánh xe được gắn với một điện trở thay đổi - Tôi muốn tái tạo điều này nhưng thay vì sử dụng một điện trở biến được vận hành thủ công, tôi muốn sử dụng ... một thứ khác thay vào đó - Lý tưởng là một cái gì đó nơi bạn có thể áp dụng một điện áp để thay đổi điện trở từ thấp đến cao.

Tôi đã thực hiện một nghiên cứu nhỏ nhưng tôi nghĩ rằng tôi đang bối rối vì không biết những gì tôi thực sự tìm kiếm.

Bạn có thể sử dụng một bóng bán dẫn để làm điều này. Mặc dù ít phổ biến hơn các loại khác, JFE hoạt động giống như điện trở biến điều khiển bằng điện áp. Bạn sẽ phải đặt một điện áp tương tự vào cổng để có điện trở cụ thể. Bạn phải cẩn thận về phạm vi của điện áp này. Drain và Source sẽ đóng vai trò là điện trở hai cực hiệu quả. Ngay cả một mosfet cũng có vùng điện trở tuyến tính nên đây không phải là lựa chọn duy nhất của bạn. Có nhiều lựa chọn khác mà tôi chắc chắn sẽ được đề cập.

Có một vài cách để làm điều này, mỗi cách có vấn đề riêng. Có những thứ như "chiết áp kỹ thuật số". Chúng hoạt động giống như các chậu có số lượng điểm đặt cố định lớn và điểm đặt cụ thể sẽ sử dụng được kiểm soát bằng cách gửi các lệnh kỹ thuật số, như trên SPI hoặc IIC. Đây là khá phổ biến và có sẵn.

Tại sao bạn nghĩ rằng bạn muốn điều khiển âm lượng từ điện áp thay vì từ vi điều khiển? Thông tin khối lượng mong muốn cuối cùng sẽ bắt nguồn từ đâu?

Một vấn đề với nồi kỹ thuật số là chúng là tuyến tính và điều khiển âm lượng cần phải là logarit để có được sự thay đổi âm lượng liên tục rõ ràng. Điều này có thể được mô phỏng bằng cách sử dụng một nồi có số lượng vòi lớn và chuyển đổi để đăng nhập bằng kỹ thuật số. Trong trường hợp đó, bạn sẽ có một micro có A / D nhận được tín hiệu điện áp âm lượng mong muốn, chuyển đổi nó thành thang đo logarit, sau đó gửi giá trị kết quả đến một chậu máy.

Cách đây rất lâu trước khi vi điều khiển có thể truy cập được, tôi đã thực hiện một lần điều khiển điện áp bằng cách điều khiển điện áp hai đèn LED đối diện nhau. Mỗi đèn LED được kết nối quang học với một quang điện trở CdS. Hai bộ phát quang được sử dụng như một bộ chia điện áp biến đổi ánh sáng. Tất nhiên kết quả là khá phi tuyến tính theo những cách khá khó lường. Tôi đã sử dụng nó trong một vòng phản hồi để điều chỉnh kích thước tín hiệu của bộ tạo dao động, vốn phụ thuộc vào tần số. Với thông tin phản hồi, nó trở nên độc lập chủ yếu với tần số. Đây là mục đích tương tự Bill Hewlett đã sử dụng một bóng đèn cho thiết kế bộ dao động nổi tiếng của mình.

Có một số cách tiếp cận. Ba phương pháp khả thi sẽ là:

1. Sử dụng một thiết bị gọi là "nồi kỹ thuật số"; những cái này hoạt động giống như những cái nồi thật, với điều kiện là cả ba cực vẫn nằm giữa đường ray điện áp. Lưu ý rằng nhiều nồi kỹ thuật số có khả năng chống gạt nước khá cao, và khả năng chịu lực khá nhàu nát, nhưng khả năng chống chịu khá tốt; chúng thường được sử dụng trong trường hợp chúng được điều khiển bởi các nguồn có trở kháng thấp và chúng được sử dụng để cung cấp các đầu vào có trở kháng cao, vì vậy các đặc tính kháng chính xác không thành vấn đề.
2. Sử dụng bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự có thể chấp nhận tín hiệu tương tự làm tham chiếu của nó. Một bộ chia tỷ lệ hoạt động giống như một cái nồi kỹ thuật số có một đầu được gắn với mặt đất vật lý hoặc ảo. Việc một đầu được "gắn vào mặt đất" có thể đơn giản hóa mạch điện so với nồi kỹ thuật số.
3. Sử dụng bộ chuyển đổi tương tự sang số để chuyển đổi tất cả các tín hiệu đến thành dạng kỹ thuật số, sau đó xử lý chúng bằng kỹ thuật số (thực hiện các thao tác như nhân rộng chúng lên bằng cách nhân các số), sau đó xuất tất cả chúng bằng bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự.
4. Nếu tín hiệu bắt nguồn ở dạng kỹ thuật số (như với đầu phát CD), hãy xử lý bao gồm điều chỉnh âm lượng bằng kỹ thuật số, như trong # 3 ở trên, nhưng bỏ qua ADC vì dù sao tín hiệu cũng bắt đầu trong miền kỹ thuật số.

Tất cả bốn phương pháp được sử dụng trong các thiết bị khác nhau. Điều này là tốt nhất cho ứng dụng của bạn có thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Phụ lục

Một cách tiếp cận khác đôi khi có thể hữu ích là lọc tín hiệu thành đầu ra để đảm bảo nó không có thành phần nào trên một tần số nhất định, độ rộng xung điều chỉnh nó ở tần số cao hơn ít nhất gấp đôi tần số cao nhất được lọc bởi bộ lọc, và sau đó lọc nó một lần nữa để loại bỏ các thành phần PWM. Yêu cầu lọc kép có thể hạn chế độ trung thực của âm thanh có thể đạt được thông qua phương pháp này, nhưng có thể khá đơn giản để thực hiện một cách thô sơ.

Nếu tần số bạn sẽ sử dụng tương đối thấp, bạn có thể sử dụng bộ khuếch đại chuyển đổi hoạt động như LM13700 làm điện trở được điều khiển hiện tại - xem phần ứng dụng của biểu dữ liệu . Sau đó, đơn giản để xây dựng một nguồn hiện tại được điều khiển bằng điện áp tuyến tính và sự kết hợp sẽ cung cấp cho bạn điện trở được điều khiển bằng điện áp. Cũng có thể xây dựng các nguồn hiện tại theo cấp số nhân để đáp ứng với điện áp được áp dụng, điều này có thể hữu ích nếu ứng dụng sẽ dành cho điều khiển âm lượng âm thanh.