Что такое автоматический эквивалент переменного резистора?

У меня есть схема, которая регулирует громкость динамика с помощью колеса, которое прикреплено к переменному резистору - я хочу воспроизвести это, но вместо использования управляемого переменным резистором, я хочу использовать ... что-то другое вместо этого - в идеале что-то где вы можете подать напряжение, чтобы изменить сопротивление с низкого на высокое.

Я провел небольшое исследование, но думаю, что меня озадачило то, что я не знаю, что на самом деле ищу.

Вы можете использовать транзистор для этого. Хотя JFET менее распространен, чем другие типы, он работает во многом как переменное сопротивление, управляемое напряжением. Вам нужно подать аналоговое напряжение на затвор, чтобы получить определенное сопротивление. Вы должны быть осторожны с диапазоном этого напряжения. Drain и Source будут действовать как эффективный двухконтактный резистор. Даже у mosfet есть линейный резистивный регион, так что это не единственный вариант. Есть также много других вариантов, которые, я уверен, будут упомянуты.

Есть несколько способов сделать это, каждый со своими проблемами. Есть такие вещи, как «цифровые потенциометры». Они действуют как банки с большим количеством фиксированных заданных значений, и конкретное заданное значение для использования контролируется путем отправки цифровых команд, например, через SPI или IIC. Они довольно распространены и доступны.

Как вы думаете, почему вы хотите контролировать громкость от напряжения, а не от микроконтроллера? Откуда в конечном итоге будет получена информация о томе?

Одна проблема с цифровыми горшками заключается в том, что они линейны, а регуляторы громкости должны быть логарифмическими, чтобы получить очевидное постоянное изменение громкости. Это можно эмулировать, используя горшок с большим количеством нажатий и преобразуя его в цифровой журнал. В этом случае у вас будет микро с АЦП, который получит желаемый сигнал объемного напряжения, преобразует его в логарифмическую шкалу, а затем отправляет полученное значение в цифровой котел.

Давным-давно, до того, как стали доступны микроконтроллеры, я однажды сделал громкость, контролируемую напряжением, имея два светодиода управления напряжением напротив. Каждый светодиод был оптически подключен к фоторезистору CdS. Два фоторезистора использовались в качестве делителя напряжения с переменным напряжением света. Конечно, результат довольно нелинейный в довольно непредсказуемых отношениях. Я использовал его в контуре обратной связи для регулировки размера сигнала генератора, который в противном случае по своей природе зависел от частоты. С обратной связью это стало в значительной степени независимым от частоты. Это было той же самой целью, для которой Билл Хьюлетт использовал лампочку в своей знаменитой конструкции генератора.

Есть несколько подходов. Три работоспособных подхода:

1. Используйте устройство, называемое «цифровой банк»; они ведут себя электрически, как настоящие горшки, при условии, что все три клеммы остаются между рельсами напряжения. Обратите внимание, что многие цифровые банки имеют довольно высокое сопротивление стеклоочистителей и довольно грубый допуск сопротивления, но довольно хорошее согласование сопротивления; они часто используются в тех случаях, когда ими управляют источники с низким импедансом, и они используются для питания входов с высоким импедансом, поэтому точные характеристики сопротивления не имеют значения.
2. Используйте масштабный цифро-аналоговый преобразователь, который может принимать аналоговый сигнал в качестве эталона. Масштабирующий ЦАП ведет себя как цифровой банк, один конец которого привязан к физическому или виртуальному заземлению. Тот факт, что один конец "привязан к земле", может упростить схему по сравнению с цифровым потенциалом.
3. Используйте аналого-цифровой преобразователь, чтобы преобразовать все входящие сигналы в цифровую форму, затем обработать их в цифровом виде (например, масштабировать их вверх и вниз, умножив числа), а затем вывести их все с помощью цифроаналогового преобразователя.
4. Если сигнал исходит в цифровой форме (как с проигрывателем компакт-дисков), выполните обработку, включая цифровую регулировку громкости, как в # 3 выше, но пропустите АЦП, поскольку сигнал все равно начинается в цифровом домене.

Все четыре подхода используются в различных устройствах. Что лучше для вашего приложения, может зависеть от многих факторов.

добавление

Другой подход, который иногда может быть полезен, состоит в том, чтобы отфильтровать сигнал, который должен быть выведен, чтобы убедиться, что он не имеет компонентов выше определенной частоты, модулировать по ширине импульса его на частоте, по меньшей мере, в два раза большей, чем самая высокая частота, передаваемая фильтром, и затем отфильтруйте его снова, чтобы удалить артефакты ШИМ. Требование двойной фильтрации может ограничить точность звука, которая может быть достигнута с помощью этого метода, но это может быть довольно просто реализовать грубо.

Если частоты вы будете использовать относительно низкие, вы можете использовать операционный усилитель крутизны как LM13700 как управляемый ток резистора - в разделе приложений в техническом описании . Тогда будет просто построить линейный источник тока, управляемый напряжением, и комбинация даст вам резистор, управляемый напряжением. Также возможно построить источники тока, которые будут экспоненциально реагировать на приложенные напряжения, что может быть полезно, если приложение предназначено для управления громкостью звука.