Biến trở trạng thái rắn không tốn kém

Tôi có một dự án âm thanh tương tự tôi đang chơi xung quanh với các thiết kế và nó sẽ cần khoảng 150 điện trở biến trạng thái rắn. Tôi dự định điều khiển những thứ này từ một bộ điều khiển vi mô để một cái nồi được điều khiển kỹ thuật số sẽ hoạt động nhưng tất cả những cái tôi tìm thấy đều quá đắt ($ 1,00 - $ 1,50).

Kế hoạch ban đầu của tôi là sử dụng một cái gì đó như MOSFET với một tụ điện nhỏ và một bóng bán dẫn khác để giữ điện áp trên cổng. Sau đó tôi sẽ cập nhật điện áp của từng lượt thông qua một bộ xử lý tín hiệu và một số GPIO. Tuy nhiên tôi không tìm thấy bất kỳ bóng bán dẫn nào phù hợp với ứng dụng của mình (tức là một cái gì đó hoạt động đủ như một điện trở lý tưởng).

Có ý kiến ​​gì không?

FWIW: dự án là một biến thể của thiết kế EQ (đã ngừng sản xuất) này: Thiết kế với Bộ cân bằng đồ họa điều khiển kỹ thuật số LMC835 .

Nếu bạn muốn một cái gì đó hoạt động giống như một điện trở, bạn có thể sử dụng một tế bào quang điện và chiếu sáng nó bằng một đèn LED từ một bộ lọc PWM. Tuy nhiên, đó hoạt động như một điện trở biến 2 đầu chứ không phải là nồi 3 đầu.

Bạn có thể điều khiển tất cả các đèn LED từ một vi điều khiển duy nhất bằng cách sử dụng một cái gì đó như TLC5940 , có 16 đầu ra trình điều khiển LED PWM, với độ sáng của mỗi bộ được lập trình qua kết nối nối tiếp. Bạn cần 10 trong số này với giá 1,84 đô la mỗi kênh để kiểm soát 150 kênh, mặc dù gấp đôi nếu bạn cần hai điện trở trên mỗi kênh (để mô phỏng một nồi thực tế).

Ngoài ra, bạn đã xem IC có rất nhiều chậu bên trong chưa? Ví dụ: 0,33 đô la cho mỗi nồi tốt hơn 1 đô la:

• DS3930 Hex Potentiometer không biến đổi với I / O và bộ nhớ ($ 1,95 @ 1k)
• AD5206: Máy đo điện thế kỹ thuật số 6 kênh, 256 vị trí (Giá 1000 chiếc. $ 1,94)

Bạn cũng có thể xem xét các IC khuếch đại khuếch đại được điều khiển bằng điện áp hoặc có thể lập trình, có thể thay thế cả op-amp và pot:

• SSM2164: Bộ khuếch đại điều khiển bốn điện áp chi phí thấp - 4 kênh với giá 3,12 đô la
• MCP6S28: I / O kết thúc đơn, kết nối đường sắt, PGA có mức tăng thấp - 8 kênh với giá 1,85 đô la

Đối với EQ đồ họa nhiều kênh được điều khiển bằng máy tính, DSP là một lựa chọn rẻ hơn. Ví dụ, TI , AKM và Analog có bộ xử lý tín hiệu âm thanh với ADC và DAC tích hợp và GUI dễ sử dụng để tạo EQ, mặc dù bạn cần mua bảng phát triển. :)

Bạn đã xem Bộ lọc và Bộ chỉnh âm âm thanh có thể điều khiển kỹ thuật số chưa?

Còn cái này thì sao? MCP4011-4014

Nó là 0,39 đô la mỗi cái cho 100QTY. Vì vậy, với 150 QTY, nó sẽ là $ 58,50 + vận chuyển.

Một JFE có thể được cấu hình như một điện trở thay đổi, hoạt động trong vùng ohmic của nó. Nó hoạt động trong nhiều trường hợp.

Đây là thiết kế thô sơ của tôi:

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

(Chúng tôi cần một trình soạn thảo sơ đồ: điều đó thật tuyệt vời.)

Đó là một chút khó khăn để làm cho nó thiên vị (nếu đó thậm chí là từ đúng) ở đúng vị trí. Tôi đã thực hiện một mạch dao động biến với một trước. Tôi cũng đã thiết kế một mạch tần số PWM + biến tần (biến tần tốc độ biến tần) để điều khiển động cơ sử dụng op-amp và JFE kép.

đây không phải là một câu trả lời và nhiều lời cảnh báo hơn khi sử dụng nồi kỹ thuật số hoặc các thiết bị tương tự.

Hãy chắc chắn rằng bạn xem xét kỹ chế độ hoạt động thực tế của chúng chứ không chỉ là lý thuyết hoặc mạch tương đương trong biểu dữ liệu.

Tôi đã có một thiết kế vài năm trước có một số đầu vào tương tự được thiết kế để hoạt động ở cả cấp độ dòng và micrô. Như vậy, có một giai đoạn tiền khuếch đại vi sai sử dụng IC được thiết kế cho mục đích đó với mức tăng điều chỉnh từ 0 đến 60dB. Chúng ta cần điều khiển mức tăng được thiết lập kỹ thuật số bằng bộ điều khiển vi mô được đặt với một điện trở bên ngoài. Các điện trở nằm trong đường dẫn tín hiệu và AC được ghép nối (xoay +/- quanh mặt đất). Điều này không được đề cập trong biểu dữ liệu pre-amp và không được mong đợi vì đầu ra của amp pre được tham chiếu đến đầu vào ADC của DSP. Đầu ra xoay quanh 1,65V và luôn ở trên mặt đất. Thông qua phản hồi từ DSP, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh mức tăng pre-amp để đến rất gần với đầu vào toàn dải trên ADC để cải thiện độ phân giải.

Lúc đầu, tôi chỉ sử dụng một chiết áp kỹ thuật số AD xuất hiện trong tất cả các loại nồi cũ thông thường, mọi thứ chỉ ra nó là một điện trở với vị trí gạt nước được điều khiển bằng kỹ thuật số. Vâng, nó không phải là. Trong nội bộ, nó đã được thực hiện với một loạt các thiết lập bóng bán dẫn để thể hiện một điện trở không đổi. Điều này ban đầu nghe không tệ nhưng điều đó có nghĩa là điện trở không thể vượt qua điện áp bên ngoài giới hạn của nguồn cung cấp nồi. Tôi đã triển khai nó với 3,3V và GND cho 2 đường ray vì đó là những gì chúng tôi sử dụng cho I / O kỹ thuật số. Nhưng trong cấu hình đó, điện trở không thể truyền dòng điện với điện áp âm và nó chỉ cắt phần dưới của bất kỳ tín hiệu ghép AC nào đi qua nó.

Đó là một chút đau đớn vì nó có nghĩa là nó cần phải chạy ra khỏi nguồn cung cấp tương tự nhưng vẫn có tín hiệu nối tiếp từ các phần kỹ thuật số của mạch được gắn vào nó.

Dù sao, điểm là đảm bảo bạn thực hiện sự chuyên cần của mình và biết chính xác tín hiệu cần truyền qua điện trở thay đổi trông như thế nào và nó sẽ hoạt động theo cấu trúc liên kết của thiết kế điện trở.

Tôi đồng ý với endolith rằng bạn nên nghiêm túc xem xét các cách khác để giải quyết vấn đề. Như bạn đã mô tả mạch mà bạn đang cố gắng thêm thành phần này vào, ít đăng tải sơ đồ hoặc chức năng chuyển giao mà bạn đang cố gắng đạt được, tôi chỉ có thể đoán rằng có nhiều cách hiệu quả hơn để giải quyết vấn đề.

Là một thiết bị đầu cuối của biến trở của bạn kết nối với một nguồn cung cấp? Điều này sẽ làm cho nhiều cách tiếp cận khả thi hơn nhiều. Trong trường hợp kết nối với mặt đất, ví dụ, MOSFET loại N, tụ điện, điện trở và PWM có thể sẽ đủ cho một nồi thay đổi chậm (tương đối).

Chìa khóa để thiết kế một điện trở biến trạng thái rắn đang hoạt động trong bóng bán dẫn của bạn trong vùng hoạt động, thay vì cho phép nó trở nên bão hòa. Ứng dụng âm thanh của bạn có thể yêu cầu thang đo tần số logarit hoặc tần số, vì vậy tại sao không xây dựng trong một số phản hồi hoặc giám sát, và không lo lắng về sự phi tuyến tính nhẹ?

Một cách tiếp cận chưa được đề cập có thể áp dụng trong một số trường hợp tần số thấp, mặc dù phải thận trọng khi sử dụng, đó là nhận ra rằng một điện trở được bật và tắt thông qua tín hiệu PWM sẽ, ở tần số thấp hơn nhiều so với tần số PWM , hoạt động gần giống như một điện trở lớn hơn có điện trở ban đầu được chia cho chu kỳ nhiệm vụ PWM. Vì vậy, một điện trở 1K ở chu kỳ nhiệm vụ 5% sẽ hoạt động gần giống như một điện trở 20K.

Nhắc nhở lớn nhất với phương pháp này là nó sẽ thường xuyên gây nhiễu vào hệ thống ở tần số PWM. Đây có thể không phải là vấn đề nếu các thành phần xử lý tín hiệu có thể lọc sạch nhiễu như vậy hoặc nếu chúng có thể truyền qua mà không bị biến dạng đến các thành phần khác có thể. Trước khi sử dụng một thiết kế như vậy, người ta phải đảm bảo rằng một trong những yêu cầu trên được đáp ứng. Việc một thành phần có tần số hữu ích tối đa không có nghĩa là nó sẽ lọc sạch mọi thứ trên tần số đó. Ví dụ, nhiều bộ khuếch đại sẽ bị biến dạng nếu tín hiệu đầu vào sẽ khiến tốc độ quay đầu ra vượt quá khả năng của chúng. Nếu bộ khuếch đại được cung cấp hỗn hợp tín hiệu 1KHz tại 0DB và tín hiệu 1 MHz ở -20DB (10% điện áp của bản gốc), tốc độ xoay đầu ra cho thành phần 1 MHz sẽ gấp 100 lần so với thành phần 1KHz. Nó ' Hoàn toàn có thể là tốc độ xoay của thành phần 1KHz sẽ nằm trong khả năng của bộ khuếch đại, nhưng thành phần 1 MHz thì không; điều đó có thể làm cho phần 1KHz của đầu ra bị biến dạng nghiêm trọng.