Resistor variabel solid-state yang murah

Saya memiliki proyek audio analog yang saya mainkan dengan desain untuk dan akan membutuhkan sekitar 150 resistor variabel solid-state. Saya berencana untuk mengontrol ini dari pengontrol mikro sehingga pot yang dikontrol secara digital akan bekerja tetapi semua yang saya temukan terlalu mahal ($ 1,00 - $ 1,50).

Rencana awal saya adalah menggunakan sesuatu seperti MOSFET dengan kapasitor kecil dan transistor lain untuk menahan tegangan pada gerbang. Saya kemudian akan memperbarui voltase masing-masing pada gilirannya melalui DAC dan beberapa GPIO. Namun saya belum menemukan transistor yang cocok untuk aplikasi saya (yaitu sesuatu yang berperilaku cukup seperti resistor yang ideal).

Ada ide?

FWIW: proyek ini merupakan varian pada desain EQ (dihentikan) ini: Merancang dengan Equalizer Grafis Terkontrol Digital LMC835 .

Jika Anda menginginkan sesuatu yang berperilaku lebih seperti resistor, Anda dapat menggunakan fotosel dan menyalakannya dengan LED dari PWM yang difilter. Itu bertindak sebagai resistor variabel 2-terminal daripada pot 3-terminal.

Anda dapat mengontrol semua LED dari satu mikrokontroler menggunakan sesuatu seperti TLC5940 , yang memiliki 16 output driver LED PWM, dengan kecerahan masing-masing dapat diprogram melalui koneksi serial. Anda akan membutuhkan 10 ini dengan $ 1,84 masing - masing untuk mengontrol 150 saluran, meskipun dua kali lipat jika Anda memerlukan dua resistor per saluran (untuk mensimulasikan pot yang sebenarnya).

Juga, apakah Anda sudah melihat IC dengan banyak pot di dalamnya? $ 0,33 per pot lebih baik dari $ 1, misalnya:

• DS3930 Hex Nonvolatile Potentiometer dengan I / O dan Memory ($ 1,95 @ 1k)
• AD5206: Potensiometer Digital 6-Channel, 256-Position (Harga 1000 pcs. $ 1.94)

Anda juga bisa melihat IC penguat gain yang dikontrol tegangan atau yang dapat diprogram, yang mungkin menggantikan op-amp dan pot:

• SSM2164: Amplifier Quad Voltage Controlled Biaya Rendah - 4 saluran seharga $ 3,12
• MCP6S28: I / O Rail-to-Rail Tunggal-Berakhir, Low Gain PGA - 8 saluran seharga $ 1,85

Sedangkan untuk EQ banyak-saluran grafis yang dikendalikan komputer, DSP adalah pilihan yang lebih murah. Contohnya, TI , AKM , dan Analog memiliki prosesor sinyal audio dengan built-in ADC dan DAC, dan GUI yang mudah digunakan untuk membuat EQ, meskipun Anda harus membeli papan pengembangan. :)

Sudahkah kau melihat Penyaring dan Penyamaan Audio yang Dapat Dikontrol Secara Digital ?

Bagaimana dengan ini? MCP4011-4014

Ini adalah $ 0,39 masing-masing untuk 100QTY. Jadi untuk 150 QTY, itu akan menjadi $ 58,50 + pengiriman.

JFET dapat dikonfigurasi sebagai resistor variabel, beroperasi di wilayah ohminya. Ini berfungsi dalam banyak kasus.

Inilah desain über-crude saya:

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

(Kami membutuhkan editor skema: itu akan luar biasa.)

Agak sulit untuk membuatnya bias (jika itu kata yang tepat) di posisi yang tepat. Saya membuat rangkaian osilator variabel dengan satu sebelumnya. Saya juga mendesain rangkaian frekuensi PWM + variabel (variable speed-variable speed drive) untuk mengendarai motor menggunakan op-amp ganda dan JFET.

ini bukan jawaban dan lebih banyak peringatan jika menggunakan pot digital atau perangkat serupa.

Pastikan Anda melihat dengan seksama pada mode operasi aktual mereka dan bukan hanya teori atau rangkaian yang setara dalam lembar data.

Saya memiliki desain beberapa tahun yang lalu yang memiliki beberapa input analog yang dirancang untuk beroperasi pada tingkat saluran dan mikrofon. Karena itu ada tahap pre amp diferensial menggunakan IC yang dirancang untuk tujuan itu dengan gain yang dapat disesuaikan dari 0 hingga 60dB. Kami perlu mengontrol penguatan yang ditetapkan secara digital dengan pengontrol mikro yang ditetapkan dengan resistor eksternal tunggal. Resistor berada di jalur sinyal dan AC digabungkan (diayunkan +/- di sekitar tanah). Ini tidak disebutkan dalam lembar data pre-amp dan tidak diharapkan karena output dari pre amp direferensikan ke input ADC dari DSP. Output berayun sekitar 1,65V dan selalu tetap di atas tanah. Melalui umpan balik dari DSP, sistem secara otomatis menyesuaikan penguatan pre-amp untuk mendekati input jangkauan penuh pada ADC untuk meningkatkan resolusi.

Pada awalnya saya hanya menggunakan potensiometer digital AD yang muncul dalam semua hal menjadi pot lama biasa, semuanya menunjukkan itu adalah resistor dengan posisi penghapus yang dikontrol secara digital. Ya tidak. Secara internal itu diimplementasikan dengan cascade setup transistor untuk menghadirkan resistensi konstan. Ini tidak terdengar buruk pada awalnya tetapi apa artinya adalah bahwa resistor tidak dapat melewatkan tegangan di luar batas persediaan pot. Saya menerapkannya dengan 3.3V dan GND untuk 2 rails seperti itulah yang kami gunakan untuk I / O digital. Tetapi dalam konfigurasi itu resistor tidak dapat melewatkan arus dengan tegangan negatif dan itu hanya memotong bagian bawah dari setiap sinyal AC ditambah melalui itu.

Itu agak menyebalkan karena itu berarti perlu untuk mematikan pasokan analog tetapi masih memiliki sinyal serial dari bagian digital dari rangkaian yang melekat padanya.

Pokoknya, intinya adalah pastikan Anda melakukan uji tuntas dan tahu persis seperti apa sinyal yang harus melewati resistor variabel dan bahwa itu akan bekerja mengingat topologi desain resistor.

Saya setuju dengan endolith bahwa Anda harus secara serius mencari cara lain untuk menyelesaikan masalah. Karena Anda belum menggambarkan rangkaian yang Anda coba tambahkan komponen ini, apalagi memposting skema atau fungsi transfer yang ingin Anda capai, saya hanya bisa menebak bahwa ada cara yang lebih efisien untuk menyelesaikan masalah.

Apakah satu terminal resistor variabel Anda terhubung ke suplai? Ini akan membuat banyak pendekatan menjadi lebih layak. Dalam kasus koneksi ke ground, misalnya, MOSFET tipe-N, kapasitor, resistor, dan PWM mungkin akan cukup untuk pot (relatif) lambat berubah.

Kunci untuk merancang resistor variabel solid-state beroperasi di transistor Anda di wilayah aktif, daripada membiarkannya menjadi jenuh. Aplikasi audio Anda mungkin memerlukan skala pembobotan logaritmik atau frekuensi, jadi mengapa tidak membangun umpan balik atau pemantauan, dan tidak khawatir tentang sedikit nonlinier?

Salah satu pendekatan yang belum disebutkan yang berlaku dalam beberapa skenario frekuensi rendah, meskipun harus digunakan dengan hati-hati, adalah mengenali bahwa resistor yang dinyalakan dan dimatikan melalui sinyal PWM akan, pada frekuensi yang jauh lebih rendah daripada frekuensi PWM , berperilaku kasar seperti resistor yang lebih besar yang resistannya adalah yang asli dibagi dengan siklus tugas PWM. Jadi resistor 1K pada siklus kerja 5% akan berperilaku kasar seperti resistor 20K.

Peringatan terbesar dengan pendekatan ini adalah bahwa ia akan sering memasukkan noise ke dalam sistem pada frekuensi PWM. Ini mungkin tidak menjadi masalah jika komponen yang berurusan dengan sinyal dapat menyaring kebisingan seperti itu dengan bersih, atau jika mereka dapat melewatinya tanpa distorsi ke komponen lain yang bisa. Sebelum menggunakan desain seperti itu, seseorang harus memastikan bahwa salah satu dari persyaratan di atas terpenuhi. Fakta bahwa suatu komponen memiliki frekuensi berguna maksimum tidak menyiratkan bahwa ia akan dengan bersih menyaring hal-hal di atas frekuensi itu. Banyak amplifier, misalnya, akan terdistorsi jika sinyal input akan menyebabkan laju perubahan tegangan output melebihi kemampuannya. Jika sebuah amplifier diumpankan campuran sinyal 1KHz pada 0DB dan sinyal 1MHz pada -20DB (10% tegangan aslinya), laju perubahan tegangan output untuk komponen 1MHz akan menjadi 100 kali lipat dari komponen 1KHz. Itu' sepenuhnya mungkin bahwa laju perubahan tegangan komponen 1KHz akan berada dalam batas kemampuan penguat, tetapi komponen 1MHz tidak akan; yang pada gilirannya dapat menyebabkan bagian output 1KHz keluar sangat terdistorsi.