Что такое автоматический эквивалент переменного резистора?

Для этого можно использовать транзистор. Хотя JFET менее распространен, чем другие типы, он работает так же, как регулируемое напряжением переменное сопротивление. Вам нужно будет подать аналоговое напряжение на затвор, чтобы получить определенное сопротивление. Вы должны быть осторожны с диапазоном этого напряжения. Сток и исток будут действовать как эффективный двухконтактный резистор. Даже MOSFET имеет линейную резистивную область, так что это не единственный вариант. Есть много других вариантов, которые, я уверен, будут упомянуты.

Есть несколько способов сделать это, каждый со своими проблемами. Есть такие вещи, как «цифровые потенциометры». Они действуют как потенциометры с большим количеством фиксированных уставок, а используемая конкретная уставка управляется с помощью отправки цифровых команд, например, через SPI или IIC. Они довольно распространены и доступны.

Как вы думаете, почему вы хотите управлять громкостью от напряжения, а не от микроконтроллера? Откуда в конечном итоге будет поступать желаемая информация об объеме?

Одна проблема с цифровыми потенциометрами заключается в том, что они линейны, а регуляторы громкости должны быть логарифмическими, чтобы получить очевидное постоянное изменение громкости. Это можно эмулировать, используя банк с большим количеством отводов и конвертируя в цифровой формат. В этом случае у вас будет микро с аналого-цифровым преобразователем, который получит желаемый сигнал напряжения громкости, преобразует его в логарифмическую шкалу, а затем отправит полученное значение на цифровой потенциометр.

Давным-давно, еще до того, как микроконтроллеры стали доступны, я однажды сделал громкость, регулируемую напряжением, с помощью управления напряжением двух светодиодов напротив. Каждый светодиод был оптически соединен с фоторезистором CdS. Два фоторезистора использовались в качестве светорегулируемого делителя напряжения. Конечно, результат довольно нелинейный и довольно непредсказуемый. Я использовал его в контуре обратной связи, чтобы настроить размер сигнала генератора, который в противном случае неотъемлемо зависел от частоты. С обратной связью он стал в значительной степени независимым от частоты. Для этой же цели Билл Хьюлетт использовал лампочку в своем знаменитом генераторе.

Существует ряд подходов. Вот три рабочих подхода:

1. Используйте устройство под названием «цифровой горшок»; электрически они ведут себя так же, как настоящие горшки, при условии, что все три клеммы остаются между шинами напряжения. Обратите внимание, что многие цифровые потенциометры имеют довольно высокое сопротивление стеклоочистителя и довольно плохой допуск по сопротивлению, но довольно хорошее согласование сопротивлений; они часто используются в тех случаях, когда они питаются от источников с низким импедансом, и они используются для питания входов с высоким импедансом, поэтому точные характеристики сопротивления не имеют значения.
2. Используйте масштабирующий цифро-аналоговый преобразователь, который может принимать аналоговый сигнал в качестве опорного. Масштабирующий ЦАП ведет себя как цифровой потенциометр, один конец которого привязан к физическому или виртуальному заземлению. Тот факт, что один конец «заземлен», может упростить схему по сравнению с цифровым потенциометром.
3. Используйте аналого-цифровой преобразователь для преобразования всех входящих сигналов в цифровую форму, затем обработайте их в цифровом виде (например, масштабируйте их вверх и вниз путем умножения чисел), а затем выведите их все с помощью цифро-аналогового преобразователя.
4. Если сигнал исходит в цифровой форме (как с проигрывателем компакт-дисков), выполните обработку, включая регулировку громкости, в цифровом виде, как в пункте 3 выше, но пропустите АЦП, поскольку сигнал все равно начинается в цифровой области.

Все четыре подхода используются в различных устройствах. Что лучше для вашего приложения, может зависеть от многих факторов.

Приложение

Другой подход, который иногда может быть полезен, состоит в том, чтобы отфильтровать выходной сигнал, чтобы убедиться, что он не имеет компонентов выше определенной частоты, широтно-импульсно модулировать его на частоте, по крайней мере, в два раза выше, чем самая высокая частота, пропущенная фильтром, а затем отфильтруйте его снова, чтобы удалить артефакты PWM. Требование двойной фильтрации может ограничить качество звука, которое может быть достигнуто с помощью этого метода, но его можно довольно просто реализовать грубо.

Если частоты, которые вы будете использовать, относительно низкие, вы можете использовать операционный усилитель крутизны, такой как LM13700, в качестве управляемого током резистора — см. раздел «Приложения» в техническом описании . Затем легко построить линейный источник тока, управляемый напряжением, и комбинация даст вам резистор, управляемый напряжением. Также возможно сконструировать источники тока с экспоненциальной реакцией на приложенное напряжение, что может быть полезно, если приложение будет использоваться для управления громкостью звука.