Quiero crear circuitos / canales op-amp paralelos y usar el valor de un único potenciómetro para ajustar las ganancias de cada uno de manera uniforme haciendo que cada op-amp vea una 'copia' de la resistencia para establecer la ganancia de realimentación: los amplificadores en cuestión son TL072 y estoy buscando hacer al menos 4 canales separados.
¿Es esto posible? ¿Se me ocurren algunos circuitos?
Si trabaja con frecuencias de audio, le recomendaría que utilice un amplificador monolítico de voltaje controlado (VCA), con el control analógico que proviene de un solo potenciómetro, y tal vez un controlador de búfer de baja impedancia para controlar las entradas de control de ganancia de impedancia más alta de tus 4 canales.
Un VCA de un solo canal es el SSM2018 de Analog Devices. El SSM2154 de 4 canales está obsoleto. Estoy seguro de que hay dispositivos similares de otros proveedores.
Si está trabajando con algo más alto que las frecuencias de audio, debería mirar las selecciones de los proveedores de Amplificador de ganancia variable (VGA) y Amplificador de ganancia programable (PGA). Sin embargo, es probable que estos se establezcan mediante un control digital de 6 bits a 8 bits y no a través de un voltaje de control analógico que se obtendría fácilmente con un potenciómetro.
Un enfoque simple es utilizar una topología VCA de derivación JFET. Esta foto es cortesía de Elliot Sound Products ( enlace )
NationalSemiconductorAN32de1970tieneunJFETcomoatenuadorenlaentradadeunamplificadoroperacional.Enestaconfiguración,usaríaunagananciafijaparaaumentarsusalidaalmáximoyatenuarlaenlaetapafinalutilizandolatensióndecontrol.Lasiguienteimagenseríalaetapafinal,despuésdetuetapadeganancia.
EDITAR: se eliminó el esquema final
Si considera el siguiente dispositivo: -
Ahoraconsiderelaaccióndelinterruptoranalógico(cuyaentradadecontrolestácontroladaporelLTC6992,esdecir,seestáactivandoydesactivandoa1MHz).Debereconocerquepuedecontrolarunaamplituddeseñalanalógicaalimentándolaatravésdelinterruptoranalógico"conmutador". Cuanto mayor sea el ciclo de trabajo, más se transfiere la señal a la salida del interruptor: -
En efecto, usted está modulando el ancho de pulso de la señal de entrada analógica y el nivel promedio de la señal está determinado por la señal de entrada y la relación espacio-marca del PWM. Es un multiplicador analógico de 2 cuadrantes bastante preciso.
Después del interruptor analógico, necesita un filtro de paso bajo bastante simple para eliminar los artefactos de conmutación de alta frecuencia. Por lo tanto, un chip PWM funciona a 1MHz, varios conmutadores analógicos (1 por canal de audio) y varios filtros sallen-key basados en op-amp para eliminar el ruido de HF y esto debería funcionar. 1 potenciómetro conectado a la entrada del LTC6992 controlará la amplitud de varias señales por el mismo factor.
El problema con los VCA y las resistencias controladas por voltaje es lograr un seguimiento perfecto de la ganancia en cada canal. Usted no dice qué tan precisos son los canales que deben coincidir entre sí; Si se acepta una variación de alrededor de 0,5 dB entre canales, tiene una amplia gama de opciones para elegir.
El SSM2018 mencionado en otra respuesta es muy bueno, pero sus notas de la hoja de datos (p.11):
Un cambio de temperatura de 25 ° C provoca un aumento del 8.25% en la ganancia constante, resultando en una constante de ganancia de 30 mV / dB.
El mucho más barato (doble) LM13700 presenta un seguimiento de ganancia de 0.3dB entre diferentes amplificadores de acuerdo con su hoja de datos.
Sin embargo, si necesita una mejor coincidencia entre canales, eche un vistazo a un MDAC - Multiplicando DAC, que es un atenuador conmutado, con el ajuste de ganancia aplicado al cambiar el código en las entradas digitales. Por lo tanto, debería leer el potenciómetro del ADC integrado en un microcontrolador y escribir el código apropiado en el MDAC para todos los canales.
La coincidencia de ganancia alcanzable está limitada por la precisión del MDAC, y es posible que pueda lograr un mayor ancho de banda que los dispositivos especializados para el uso de audio.
Luego de un poco más de investigación, encontré que puedes hacer una resistencia controlada por voltaje usando un FET y también este instructivo que utiliza un LED y una fotocélula y aisladores opto resistivos también cumplen con los requisitos. También hay una 'resistencia activa' o 'carga activa' que se usa en los diseños de circuitos integrados, pero en la actualidad, todo el material que pude encontrar en los circuitos me superaba.
Una forma de hacer esto es usar un EEPOT (potenciómetro que se puede borrar eléctricamente). Vienen en todos los valores de 1K a 1M, y tienen hasta 6 potes en un paquete. Aquí está la hoja de datos para el AD5253 / 5254 , que es un EEPOT cuádruple. Obviamente, establecerías todos los botes con el mismo valor en tu caso.
Necesitará tener un microcontrolador para establecer el valor de resistencia, ya que el EEPOT se ejecuta fuera de un bus I2C. Prácticamente todos los microcontroladores de estos días tienen I2C. Ni siquiera necesitarías tener una interfaz de usuario sofisticada, solo los botones arriba y abajo que elevarían y disminuirían el valor de la resistencia. Si necesitaba establecer el EEPOT en un valor exacto, podría agregar una interfaz serial a una PC usando un convertidor de UART a USB, como esta one , que le permitiría establecer la resistencia a través de un programa terminal en la PC como RealTerm .