Quel est l'équivalent automatique d'une résistance variable?

J'ai un circuit qui contrôle le volume d'un haut-parleur par une roue qui est attachée à une résistance variable - je veux reproduire cela mais au lieu d'utiliser une résistance variable à commande manuelle, je veux utiliser ... autre chose à la place - idéalement quelque chose où vous pouvez appliquer une tension pour changer la résistance de faible à élevée.

J'ai fait un peu de recherche mais je pense que je suis perplexe de ne pas savoir ce que je recherche réellement.

Vous pouvez utiliser un transistor pour ce faire. Bien que moins courant que les autres types, un JFET fonctionne un peu comme une résistance variable commandée en tension. Il faudrait appliquer une tension analogique à la grille pour obtenir une résistance spécifique. Il faudrait faire attention à la plage de cette tension. Le drain et la source agiraient comme la résistance efficace à deux bornes. Même un mosfet a une région résistive linéaire, ce n'est donc pas votre seule option. Il existe également de nombreuses autres options qui, j'en suis sûr, seront mentionnées.

Il existe plusieurs façons de procéder, chacune avec ses propres problèmes. Il existe des «potentiomètres numériques». Ceux-ci agissent comme des pots avec un grand nombre de points de consigne fixes, et le point de consigne particulier à utiliser est contrôlé par l'envoi de commandes numériques, comme via SPI ou IIC. Ce sont assez communs et disponibles.

Pourquoi pensez-vous que vous voulez contrôler le volume à partir d'une tension plutôt que d'un microcontrôleur? D'où proviendront les informations de volume souhaitées?

Un problème avec les pots numériques est qu'ils sont linéaires et les contrôles de volume doivent être logarithmiques pour obtenir un changement de volume constant apparent. Cela peut être émulé en utilisant un pot avec un grand nombre de taps et en le convertissant en journal numérique. Dans ce cas, vous auriez un micro avec un A / D recevoir le signal de tension de volume souhaité, le convertir en échelle logarithmique, puis envoyer la valeur résultante à un digi-pot.

Il y a longtemps, avant que les microcontrôleurs ne soient accessibles, j'ai fait une fois un volume contrôlé en tension en faisant contrôler la tension de deux LED de façon opposée. Chaque LED était connectée optiquement à une photorésistance CdS. Les deux photorésistances ont été utilisées comme diviseur de tension variable en lumière. Bien sûr, le résultat est assez non linéaire de manière plutôt imprévisible. Je l'utilisais dans une boucle de rétroaction pour régler la taille du signal d'un oscillateur, qui, autrement, dépendait intrinsèquement de la fréquence. Avec la rétroaction, elle est devenue largement indépendante de la fréquence. C'était le même but que Bill Hewlett utilisait une ampoule dans son célèbre design d'oscillateur.

Il existe un certain nombre d'approches. Les trois approches réalisables seraient:

1. Utilisez un appareil appelé «pot numérique»; ceux-ci se comportent électriquement un peu comme de vrais pots, à condition que les trois bornes restent entre les rails de tension. Notez que de nombreux pots numériques ont une résistance d'essuie-glace assez élevée et une tolérance de résistance assez minable, mais une bonne correspondance de résistance; ils sont souvent utilisés dans les cas où ils sont entraînés par des sources à faible impédance, et ils sont utilisés pour alimenter des entrées à haute impédance, de sorte que les caractéristiques de résistance exactes n'ont pas d'importance.
2. Utilisez un convertisseur numérique-analogique à échelle qui peut accepter le signal analogique comme référence. Un DAC évolutif se comporte comme un pot numérique dont une extrémité est liée à un sol physique ou virtuel. Le fait qu'une extrémité soit "reliée à la terre" peut simplifier le circuit par rapport à un pot numérique.
3. Utilisez un convertisseur analogique-numérique pour convertir tous les signaux entrants sous forme numérique, puis traitez-les numériquement (par exemple en les augmentant et en les diminuant en multipliant les nombres), puis sortez-les tous à l'aide d'un convertisseur numérique-analogique.
4. Si le signal provient sous forme numérique (comme avec un lecteur CD), effectuez le traitement, y compris le réglage du volume numériquement, comme au n ° 3 ci-dessus, mais ignorez l'ADC car le signal démarre de toute façon dans le domaine numérique.

Les quatre approches sont utilisées dans divers appareils. Le meilleur choix pour votre application peut dépendre de nombreux facteurs.

Addenda

Une autre approche qui peut parfois être utile consiste à filtrer le signal à émettre pour s’assurer qu’il n’a pas de composantes au-dessus d’une certaine fréquence, à le moduler en largeur d’impulsion à une fréquence au moins deux fois plus élevée que la fréquence la plus élevée passée par le filtre, puis filtrez-le à nouveau pour supprimer les artefacts PWM. L'exigence d'un double filtrage peut limiter la fidélité audio qui peut être obtenue via cette méthode, mais elle peut être assez simple à mettre en œuvre grossièrement.

Si les fréquences que vous utiliserez sont relativement basses, vous pouvez utiliser un amplificateur à transconductance opérationnel comme le LM13700 comme résistance à courant contrôlé - voir la section des applications de la fiche technique . Il est ensuite simple de construire une source de courant à tension contrôlée, et la combinaison vous donnera votre résistance à tension contrôlée. Il est également possible de construire des sources de courant qui sont exponentielles dans leur réponse aux tensions appliquées, ce qui peut être utile si l'application est destinée à un contrôle de volume audio.