可変抵抗器の自動等価物は何ですか?


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可変抵抗器に取り付けられたホイールでスピーカーの音量を制御する回路があります-これを再現したいのですが、手動操作の可変抵抗器を使用するのではなく、他の何かを使用したいのですが...理想的には何かここで、電圧を印加して抵抗を低から高に変更できます。

少し調べてみましたが、実際何を探しているのかわからず困っていると思います。


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可変抵抗器は一般に「ポット」と呼ばれ、この場合、パワーアンプの出力ステージのゲインを制御します。
tyblu 2011

あなたは本当に何をしたいですか?完全なセットアップとは何ですか?
starblue

回答:


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これを行うにはトランジスタを使用できます。JFETは他のタイプほど一般的ではありませんが、電圧制御の可変抵抗のように機能します。特定の抵抗値を得るには、ゲートにアナログ電圧を印加する必要があります。この電圧の範囲に注意する必要があります。ドレインとソースは、有効な2つの終端抵抗として機能します。mosfetにも線形抵抗領域があるため、これが唯一の選択肢ではありません。他にもたくさんのオプションがありますが、これらについては後で説明します。


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JFETを電圧制御抵抗器(VCR)として使用したアプリケーションノートを以下に示します。電圧制御抵抗器としてのFET
tcrosley

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これにはいくつかの方法があり、それぞれに固有の問題があります。「デジタルポテンショメータ」などがあります。これらは、多数の固定設定点を持つポットのように機能し、使用する特定の設定点は、SPIやIICなどのデジタルコマンドを送信することによって制御されます。これらはかなり一般的で利用可能です。

なぜマイクロコントローラーからではなく電圧からボリュームを制御したいと思うのですか?目的のボリューム情報は、最終的にどこから発生しますか?

デジタルポットの1つの問題は、それらが線形であり、一定の音量変化が見られるように音量コントロールが対数である必要があることです。これは、タップ数の多いポットを使用し、デジタルログに変換することでエミュレートできます。その場合、A / Dを備えたマイクロに必要なボリューム電圧信号を受信させ、それを対数スケールに変換してから、結果の値をデジポットに送信します。

マイクロコントローラにアクセスできるようになるずっと前に、2つのLEDを反対に電圧制御することで、電圧制御ボリュームを1回実行しました。各LEDは、CdSフォトレジスタに光学的に接続されていました。2つのフォトレジスタは、光可変分圧器として使用されました。もちろん、結果はかなり予測できない方法でかなり非線形です。フィードバックループでそれを使用して、本来は周波数に依存していた発振器の信号サイズを調整していました。フィードバックにより、周波数にほとんど依存しなくなりました。これは、ビル・ヒューレットが有名な発振器設計で電球を使用したのと同じ目的でした。


LEDフィードバック回路の回路図はありますか?ちょっときちんと聞こえます。
tyblu 2011

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@Tyblu:言ったように、出力は分圧器として配線された2つのCdSフォトレジスタです。入力は、反対側に配線された2つのLEDであるため、入力電圧が上がると、1つは明るくなり、もう1つは暗くなります。私がずっと前に行ったクイックハックでは、LED、抵抗器、抵抗器、および電源からグランドに配線されたLEDを使用しました。入力電圧により、2つの抵抗の間のノードが駆動されました。この優れた機能の1つは、回路のドライブ部分と出力部分が非常によく分離されていることです。
Olin Lathrop、2011

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いくつかのアプローチがあります。3つの実行可能なアプローチは次のとおりです。

  1. 「デジタルポット」と呼ばれるデバイスを使用します。3つすべての端子が電圧レール間にある場合、これらは実際のポットのように電気的に動作します。多くのデジタルポットは、ワイパー耐性がかなり高く、耐性がかなり劣っていますが、抵抗マッチングはかなり良好です。それらは、低インピーダンスのソースによって駆動される場合によく使用され、高インピーダンス入力を供給するために使用されるため、正確な抵抗特性は重要ではありません。
  2. 基準としてアナログ信号を受け入れることができるスケーリングD / Aコンバーターを使用します。スケーリングDACは、一端が物理グラウンドまたは仮想グラウンドに接続されているデジタルポットのような動作をします。一端が「グランドに接続」されているという事実は、デジタルポットと比較して回路を簡素化する場合があります。
  3. アナログデジタルコンバーターを使用してすべての入力信号をデジタル形式に変換し、デジタルで処理(数値を乗算することで信号を拡大または縮小するなど)してから、デジタルアナログコンバーターを使用してすべてを出力します。
  4. 信号が(CDプレーヤーのように)デジタル形式で発生する場合は、上記の#3のようにデジタルで音量調整を含む処理を行いますが、信号はデジタル領域で開始されるため、ADCはスキップします。

4つのアプローチはすべて、さまざまなデバイスで使用されます。どちらがアプリケーションに最適かは、多くの要因によって異なります。

補遺

時々役立つかもしれない別のアプローチは、それが特定の周波数を超える成分がないことを確実にするために出力される信号をフィルタリングし、パルス幅変調がフィルターを通過する最高周波数の少なくとも2倍の周波数でそれを変調し、そして次に再度フィルタリングして、PWMアーティファクトを削除します。ダブルフィルタリングの要件により、この方法で実現できるオーディオの忠実度が制限される場合がありますが、大まかに実装するのはかなり簡単です。


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使用する周波数が比較的低い場合は、LM13700などのオペレーショナルトランスコンダクタンスアンプを電流制御抵抗として使用できます。データシートのアプリケーションセクションを参照してください。その場合、線形電圧制御電流源を構築するのは簡単であり、その組み合わせにより、電圧制御抵抗が得られます。印加電圧に対する応答が指数関数的な電流源を構築することも可能です。これは、アプリケーションがオーディオボリュームコントロール用になる場合に役立ちます。

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