ตัวต้านทานตัวแปรโซลิดสเตตราคาไม่แพง

ฉันมีโครงการเสียงอะนาล็อกที่ฉันเล่นด้วยการออกแบบและจะต้องมีตัวต้านทานตัวแปรโซลิดสเตตประมาณ 150 ตัว ฉันวางแผนที่จะควบคุมสิ่งเหล่านี้จากตัวควบคุมขนาดเล็กดังนั้นหม้อที่ควบคุมด้วยระบบดิจิทัลจะทำงานได้ แต่สิ่งที่ฉันพบมีราคาแพงเกินไป ($ 1.00 - $ 1.50)

แผนเดิมของฉันคือการใช้มอสเฟตกับตัวเก็บประจุขนาดเล็กและทรานซิสเตอร์อีกตัวเพื่อเก็บแรงดันที่ประตู ฉันจะอัปเดตแรงดันไฟฟ้าของแต่ละรุ่นด้วย DAC และ GPIO อย่างไรก็ตามฉันไม่พบทรานซิสเตอร์ใด ๆ ที่เหมาะกับแอปพลิเคชันของฉัน (เช่นบางสิ่งที่มีพฤติกรรมคล้ายกับตัวต้านทานในอุดมคติ)

ความคิดใด ๆ

FWIW: โครงการเป็นตัวแปรที่เกี่ยวกับเรื่องนี้ (หยุด) การออกแบบ EQ: การออกแบบกับ LMC835 ดิจิตอลควบคุมกราฟฟิคควอไลเซอร์

หากคุณต้องการบางสิ่งที่มีลักษณะคล้ายกับตัวต้านทานมากขึ้นคุณสามารถใช้ตาแมวแล้วเปิดไฟด้วย LEDจาก PWM ที่กรองแล้ว ที่ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตัวแปร 2 เทอร์มินัลแทนที่จะเป็นหม้อ 3 เทอร์มินัล

คุณสามารถควบคุมไฟ LED ทั้งหมดจากไมโครคอนโทรลเลอร์เดียวโดยใช้TLC5940ซึ่งมีไดรเวอร์ LED PWM 16 เอาต์พุตพร้อมความสว่างของแต่ละโปรแกรมผ่านการเชื่อมต่อแบบอนุกรม คุณต้องการ 10 จากราคา $ 1.84ต่อการควบคุม 150 แชนเนลถึงสองเท่าหากคุณต้องการตัวต้านทานสองตัวต่อแชนเนล (เพื่อจำลองหม้อจริง)

นอกจากนี้คุณเคยดูไอซีที่มีหม้ออยู่ข้างในมากมายหรือไม่? $ 0.33 ต่อพ็อตจะดีกว่า $ 1 ตัวอย่างเช่น:

• DS3930 Hex โพเทนชิโอมิเตอร์แบบไม่ระเหยที่มี I / O และหน่วยความจำ ($ 1.95 @ 1k)
• AD5206: โพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิตอล 6 ช่องสัญญาณ, ตำแหน่ง 256 ตำแหน่ง (ราคา 1,000 ชิ้น. $ 1.94)

คุณสามารถตรวจสอบวงจรรวมตัวขยายแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมได้หรือตั้งโปรแกรมได้ซึ่งอาจใช้แทนทั้ง op-amp และ pot:

• SSM2164: แอมพลิฟายเออร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า Quad ราคาประหยัด - 4 แชนแนลสำหรับ $ 3.12
• MCP6S28: I / O แบบ Single-Ended, Rail-to-Rail, PGA ที่มีอัตรากำไรต่ำ - 8 ช่องสัญญาณสำหรับ $ 1.85

สำหรับ EQ กราฟิคแบบหลายช่องสัญญาณที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ DSP เป็นตัวเลือกที่ถูกกว่า ตัวอย่างเช่นTI , AKMและAnalogมีตัวประมวลผลสัญญาณเสียงพร้อม ADCs และ DACs ในตัวและ GUI ที่ใช้งานง่ายสำหรับการสร้าง EQ แม้ว่าคุณจะต้องซื้อบอร์ดพัฒนา :)

คุณเคยเห็นฟิลเตอร์และอีควอไลเซอร์ที่ควบคุมด้วยระบบดิจิตอลได้หรือไม่?

แล้วเรื่องนี้ล่ะ MCP4011-4014

เป็น $ 0.39 ต่อ 100QTY ดังนั้นสำหรับ 150 QTY มันจะเป็น $ 58.50 + ค่าจัดส่ง

JFET สามารถกำหนดค่าให้เป็นตัวต้านทานผันแปรซึ่งทำงานในพื้นที่โอห์มมิก มันทำงานได้ในหลายกรณี

นี่คือการออกแบบüber-raw ของฉัน:

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

(เราต้องการเครื่องมือแก้ไขแผนงาน: มันช่างยอดเยี่ยม)

มันค่อนข้างยุ่งยากที่จะทำให้มันมีอคติ (ถ้านั่นคือแม้แต่คำที่ใช่) ในตำแหน่งที่เหมาะสม ฉันทำวงจรออสซิลเลเตอร์ตัวแปรหนึ่งตัวก่อนหน้านี้ ฉันยังออกแบบวงจร PWM + ความถี่แบบแปรผัน (ไดรฟ์ความเร็วแปรผันความถี่) สำหรับการขับมอเตอร์โดยใช้ dual op-amp และ JFET

นี่เป็นคำตอบน้อยและมีคำเตือนเมื่อใช้หม้อแบบดิจิตอลหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณดูที่โหมดการทำงานจริงของพวกเขาอย่างระมัดระวังไม่ใช่เฉพาะทฤษฎีหรือวงจรสมมูลในแผ่นข้อมูล

เมื่อไม่กี่ปีก่อนฉันมีการออกแบบที่มีอินพุตแบบอะนาล็อกหลายตัวที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานทั้งในระดับสายและไมโครโฟน ด้วยเหตุนี้จึงมีแอมป์พรีแอมป์ที่แตกต่างกันโดยใช้ IC ที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์นั้นโดยมีอัตราขยายที่สามารถปรับได้จาก 0 ถึง 60dB เราจำเป็นต้องควบคุมอัตราขยายที่ตั้งไว้แบบดิจิทัลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งถูกตั้งค่าด้วยตัวต้านทานภายนอกเดียว ตัวต้านทานอยู่ในเส้นทางสัญญาณและ AC แบบคู่ (เหวี่ยง +/- รอบ ๆ พื้นดิน) สิ่งนี้ไม่ได้กล่าวถึงในแผ่นข้อมูลพรีแอมป์และไม่ได้คาดหวังเนื่องจากเอาต์พุตของแอมป์ก่อนอ้างอิงถึงอินพุต ADC ของ DSP เอาต์พุตหมุนตัวประมาณ 1.65V และอยู่เหนือพื้นดินเสมอ ด้วยการตอบรับจาก DSP ระบบจะปรับพรีแอมป์ล่วงหน้าโดยอัตโนมัติเพื่อให้ได้ใกล้เคียงกับอินพุตเต็มช่วงบน ADC เพื่อปรับปรุงความละเอียด

ในตอนแรกฉันเพิ่งใช้โพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิตัล AD ที่ปรากฏในทุกด้านว่าเป็นหม้อเก่าปกติทุกอย่างบ่งบอกว่ามันเป็นตัวต้านทานที่มีตำแหน่งที่ปัดน้ำฝนที่ควบคุมด้วยระบบดิจิตอล ก็ไม่เป็นไร ภายในนั้นมีการติดตั้งชุดทรานซิสเตอร์เพื่อนำเสนอความต้านทานคงที่ สิ่งนี้ไม่ได้ฟังดูแย่ในตอนแรก แต่หมายความว่าตัวต้านทานไม่สามารถผ่านแรงดันไฟฟ้านอกขอบเขตของอุปกรณ์ของหม้อ ฉันใช้งานกับ 3.3V และ GND สำหรับราง 2 รางนั่นคือสิ่งที่เราใช้สำหรับ I / O ดิจิตอล แต่ในการกำหนดค่านั้นตัวต้านทานไม่สามารถส่งผ่านกระแสไฟฟ้าด้วยแรงดันลบได้และมันจะตัดด้านล่างของสัญญาณ AC ใด ๆ ควบคู่ไปด้วย

นั่นเป็นความเจ็บปวดเล็กน้อยเพราะมันหมายความว่ามันจะต้องวิ่งออกไปจากอุปกรณ์อะนาล็อก แต่ก็ยังมีสัญญาณอนุกรมจากส่วนดิจิตอลของวงจรที่ติดอยู่

อย่างไรก็ตามประเด็นก็คือต้องแน่ใจว่าคุณได้ขยันและรู้ว่าสัญญาณที่ต้องผ่านตัวต้านทานปรับค่าได้มีลักษณะเป็นอย่างไรและมันจะทำงานได้เมื่อกำหนดโครงสร้างของการออกแบบตัวต้านทาน

ฉันเห็นด้วยกับ endolith ว่าคุณควรพิจารณาวิธีอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาอย่างจริงจัง ในขณะที่คุณยังไม่ได้อธิบายวงจรที่คุณกำลังพยายามเพิ่มส่วนประกอบนี้ลงน้อยกว่าวงจรหรือฟังก์ชั่นการถ่ายโอนที่คุณพยายามที่จะประสบความสำเร็จฉันสามารถเดาได้ว่ามีวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการแก้ปัญหา

ขั้วต่อหนึ่งของตัวต้านทานตัวแปรของคุณเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายหรือไม่? สิ่งนี้จะทำให้หลายวิธีเป็นไปได้มากขึ้น ในกรณีของการเชื่อมต่อกับกราวด์ตัวอย่างเช่น MOSFET ชนิด N ตัวเก็บประจุตัวต้านทานและ PWM อาจเพียงพอสำหรับหม้อที่มีการเปลี่ยนแปลงช้า

กุญแจสำคัญในการออกแบบตัวต้านทานตัวแปรโซลิดสเตทนั้นทำงานในทรานซิสเตอร์ของคุณในพื้นที่แอคทีฟแทนที่จะปล่อยให้มันอิ่มตัว แอปพลิเคชันเสียงของคุณน่าจะต้องใช้เครื่องชั่งน้ำหนักแบบลอการิทึมหรือความถี่อยู่แล้วดังนั้นทำไมไม่สร้างความคิดเห็นหรือการตรวจสอบบางอย่างและไม่ต้องกังวลกับความไม่เชิงเส้นเล็กน้อย

วิธีการหนึ่งที่ยังไม่ได้กล่าวถึงซึ่งสามารถใช้งานได้ในบางสถานการณ์ที่มีความถี่ต่ำถึงแม้ว่าจะต้องใช้ด้วยความระมัดระวังก็คือการรับรู้ว่าตัวต้านทานที่เปิดและปิดผ่านสัญญาณ PWM จะความถี่ที่ต่ำกว่าความถี่ PWM มาก มีพฤติกรรมคล้าย ๆ กับตัวต้านทานขนาดใหญ่ที่มีความต้านทานเท่ากับค่าดั้งเดิมซึ่งหารด้วยวัฏจักรหน้าที่ PWM ดังนั้นตัวต้านทาน 1K ที่รอบการทำงาน 5% จะทำตัวเหมือนตัวต้านทาน 20K

ข้อแม้ที่ใหญ่ที่สุดด้วยวิธีนี้คือมันมักจะส่งสัญญาณรบกวนเข้าสู่ระบบที่ความถี่ PWM สิ่งนี้อาจไม่เป็นปัญหาหากองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณสามารถกรองสัญญาณรบกวนดังกล่าวได้อย่างหมดจดหรือหากผ่านได้โดยไม่ผิดเพี้ยนไปยังส่วนประกอบอื่นที่สามารถทำได้ ก่อนที่จะใช้การออกแบบดังกล่าวคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปฏิบัติตามข้อกำหนดข้างต้นอย่างใดอย่างหนึ่ง ความจริงที่ว่าองค์ประกอบมีความถี่ที่มีประโยชน์สูงสุดไม่ได้หมายความว่ามันจะกรองสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่เหนือความถี่นั้นอย่างหมดจด ยกตัวอย่างเช่นเครื่องขยายเสียงหลายตัวจะบิดเบือนหากสัญญาณอินพุตจะทำให้อัตราการส่งออกถูกฆ่าเกินความสามารถ หากแอมพลิฟายเออร์ได้รับสัญญาณผสม 1KHz ที่ 0DB และสัญญาณ 1MHz ที่ -20DB (แรงดันไฟฟ้า 10% ของต้นฉบับ) อัตราการส่งเอาต์พุตสำหรับส่วนประกอบ 1MHz จะเป็น 100 เท่าขององค์ประกอบ 1KHz มัน' เป็นไปได้โดยสิ้นเชิงว่าอัตราการฆ่าขององค์ประกอบ 1KHz จะอยู่ในระดับที่ดีในความสามารถของเครื่องขยายเสียง แต่ส่วนประกอบ 1MHz จะไม่ ซึ่งอาจส่งผลให้ส่วน 1KHz ของสัญญาณออกบิดเบี้ยวอย่างรุนแรง