廉价固态可变电阻器

电器工程 晶体管 声音的 电阻器 模拟 成分
2022-02-02 17:53:57

我有一个正在设计的模拟音频项目,它需要大约 150 个固态可变电阻器。我计划通过微控制器控制这些,这样数字控制的锅就可以工作,但我发现的所有锅都太贵了(1.00-1.50 美元)。

我最初的计划是使用带有小电容器和另一个晶体管的 MOSFET 之类的东西来保持栅极上的电压。然后我会通过 DAC 和一些 GPIO 依次更新每个电压。但是,我还没有找到适合我的应用的任何晶体管(即表现得足够像理想电阻器的晶体管)。

有任何想法吗?


FWIW:该项目是此(已停产)均衡器设计的变体:使用 LMC835 数字控制图形均衡器进行设计

4个回答

如果您想要一些更像电阻器的东西,您可以使用光电管并使用来自滤波 PWM 的 LED 点亮它。不过,它充当的是 2 端子可变电阻器,而不是 3 端子电位器。

您可以使用诸如TLC5940之类的东西从单个微控制器控制所有 LED ,它具有 16 个 PWM LED 驱动器输出,每个 LED 的亮度都可以通过串行连接进行编程。您需要其中的 10 个,每个 1.84 美元来控制 150 个通道,但如果每个通道需要两个电阻器(模拟实际电位器),则需要两倍。


另外,你看过里面有很多锅的IC吗?每罐 0.33 美元优于 1 美元,例如:

您还可以研究电压控制或可编程增益放大器 IC,它可能会同时代替运算放​​大器和电位器:

至于计算机控制的多通道图形均衡器,DSP 是更便宜的选择。例如,TIAKMAnalog拥有内置 ADC 和 DAC 的音频信号处理器,以及用于制作 EQ 的易于使用的 GUI,但您需要购买开发板。:)

你见过数字可控的音频滤波器和均衡器吗?

这个怎么样? MCP4011-4014

100 个数量为 0.39 美元。因此,对于 150 个数量,它将是 58.50 美元 + 运费。

JFET 可配置为可变电阻器,在其欧姆区工作。它适用于许多情况。

这是我的超级粗略设计:

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

(我们需要一个原理图编辑器:那太棒了。)

让它在正确的位置有偏见(如果这甚至是正确的词)有点棘手。我以前用过一个可变振荡器电路。我还设计了一个可变 PWM+频率电路(可变频率-变速驱动器),用于使用双运算放大器和 JFET 驱动电机。

在使用数字电位器或类似设备时,这不是一个答案,而是一个警告。

确保仔细查看它们的实际操作模式,而不仅仅是数据表中的理论或等效电路。

几年前我有一个设计,它有几个模拟输入,设计用于线路和麦克风电平。因此,有一个差分前置放大器级使用为此目的而设计的具有 0 到 60dB 可调增益的 IC。我们需要使用由单个外部电阻器设置的微控制器以数字方式控制增益设置。电阻器位于信号路径中并且交流耦合(围绕地摆动 +/-)。这在前置放大器数据表中没有提到,也没有预料到,因为前置放大器的输出参考了 DSP 的 ADC 输入。输出在 1.65V 左右摆动并始终保持在地面以上。通过来自 DSP 的反馈,系统自动调整前置放大器增益以非常接近 ADC 上的全范围输入,从而提高分辨率。

起初我只是使用了一个 AD 数字电位器,它在所有方面看起来都是一个普通的旧锅,一切都表明它是一个带有数字控制雨刷位置的电阻器。好吧,事实并非如此。在内部,它是通过级联晶体管设置来实现的,以呈现恒定的电阻。起初这听起来并不坏,但它的意思是电阻器不能通过电位器电源范围之外的电压。我用 3.3V 和 GND 实现了 2 个导轨,这就是我们用于数字 I/O 的方式。但是在这种配置中,电阻器不能通过负电压的电流,它只会切断任何通过它的交流耦合信号的底部。

这有点痛苦,因为这意味着它需要关闭模拟电源,但仍然有来自电路数字部分的串行信号连接到它。

无论如何,重点是确保您尽职尽责并确切知道需要通过可变电阻器的信号是什么样的,并且在给定电阻器设计的拓扑结构的情况下它将起作用。