¿Cuál es la mejor manera de trazar el "estrechamiento" de un circuito de potenciómetro?

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El problema es diseñar controles de ganancia / volumen / pan / balance / crossfade / mix con una "ley" o "taper" suave; la velocidad a la que cambia el volumen audible a medida que los gira. (Descrito en The Secret Life of Pots y Cambiando la Ley de un Bote , por ejemplo.)

Es fácil hacer controles en los que la ganancia cambia muy poco en el medio y luego se sube en la parte superior, por ejemplo, pero eso no es bueno.

Así que me gustaría "dibujar" el circuito y luego trazar la ganancia / atenuación como una función de la posición del potenciómetro, con potenciómetros lineales o logarítmicos, y poder variar los valores de los componentes y ver rápidamente el efecto en la ganancia función, con el fin de acelerar la búsqueda de los valores óptimos de diseño / resistencia.

Actualmente hago uno de los siguientes:

  1. Simule el circuito en TINA-TI . Esto apesta porque:
    • Las ollas solo vienen en forma cónica lineal
    • No conozco ninguna manera de trazar algo en función de la posición del bote. Puede configurar el bote como un objeto de control y variar la posición en pasos del 0% al 100%, pero no conozco una manera de trazar la ganancia. Solo sé que puede trazar la respuesta de frecuencia en cada posición, leer las ganancias de la gráfica de respuesta de frecuencia y colocarlas en una hoja de cálculo, lo cual es muy tedioso.
  2. Calcule la curva en un programa de matemáticas como wxMaxima o Python y trace una gráfica. Esto apesta porque:
    • Requiere ingresar la ecuación de ganancia a mano, lo que puede ser tedioso y propenso a errores para ciertos circuitos. No se puede saber mirando una ecuación compleja si está bien o no, y modificarla agregando resistencias en paralelo a los circuitos existentes es difícil.
    • Nuevamente, es difícil trazar un pote logarítmico. Tendría que ingresar el estrechamiento como una función separada que alimenta la función de ganancia, y aún así no coincidiría exactamente con el mundo real.

¿Alguna otra idea?

Para ilustrar, aquí hay un gráfico que hice comparando potes lineales, logs de taper logarítmica y potes lineales con "resistencia desplegable" para aproximar un taper logarítmico. Me gustaría algo que dibuje la curva amarilla, para diferentes valores de la resistencia desplegable, para que pueda hacer que se comporte lo más cerca posible de las otras curvas, sin tener que ingresar una ecuación manualmente. Por supuesto, mis aplicaciones reales son más complejas, pero este es un ejemplo de lo que quiero hacer.

(Copiadode Intercambio de componentes electrónicos )

    
pregunta endolith

4 respuestas

4

Parece que el modelo de olla incorporado que está utilizando en su simulador de circuito solo le permite establecer la posición de la olla una vez en el esquema, y luego la posición es constante durante la simulación.

El Modelo de potenciómetro en eCircuit muestra cómo construir un modelo que actúa como un potenciómetro lineal que gira durante la simulación. Eso es exactamente lo que necesitas, ¿verdad?

Ese modelo tiene un archivo de especias que utiliza una fuente lineal por partes (PWL) que controla la posición del bote frente al tiempo. 

* WIPER POSITION: 0V=CCW, 1V=CW
VPOS    20  0   PWL(0MS 0V   1000MS 1V)

Puedes usar el "voltaje" de VPOS como la coordenada X en tu gráfica, que representa la posición del potenciómetro; o tal vez sea más sencillo trazar X como tiempo y elegir un PWL que haga que el bote sea linealmente proporcional al tiempo.

Luego ejecuta la simulación y traza el voltaje de salida en función del tiempo. Tal vez conecte una onda cuadrada a alguna frecuencia de audio y trace el voltaje de salida en función del tiempo; luego, cuando vea varios segundos de simulación, verá una masa sólida (las oscilaciones son demasiado rápidas también, más de 1 ciclo por píxel de ancho) que muestra la envolvente de la forma de onda de salida, y puede usar la parte superior o inferior como una estimación de la ganancia.

Para simular un potenciómetro no lineal, podría (a) editar la línea PWL para convertir el potenciómetro a una velocidad no lineal, pero trazar X como tiempo, algo como: 

* nonlinear turn
VPOS    20  0   EXP(TIME)
VPOS    20  0   LOG10(TIME)

O puedes (b) construir un modelo de un potenciómetro no lineal, y mantener el PWL girando ese potenciómetro a una velocidad lineal, usando algo como 

EPOS  21 0 TABLE{V(20,0)} = (0 0.7) (1 7.0) (2 700) (3 7k) (4 70k)

Tanto (a) como (b) dan las mismas características de resistencia en función del tiempo, ¿verdad? Esperamos que pueda encontrar alguna función o polinomio o un conjunto de puntos para alimentar PWL o TABLE que ofrezca una aproximación lo suficientemente cercana a la resistencia real de su bote no lineal del mundo real.

Supongo que ya tiene herramientas de software que le permiten dibujar un esquema de circuito y simularlo, que también aceptan modelos SPICE. Si no, estoy bastante seguro de que hay algo adecuado en el Lista de simuladores de circuitos electrónicos gratuitos .

EDITAR:

O en la Chiphacker lista de simuladores SPICE freeware .

Para trazar la ganancia de la señal de CA en función de la posición del potenciómetro, Primero ejecuta una simulación transitoria (tiempo). Luego, trace la salida (el voltaje en el cable que va al altavoz) en función del tiempo. (O puede trazarlo en comparación con la "señal de giro", V (20) en el código anterior). Es posible que tenga una opción de menú desplegable para hacer esto; El método de la vieja escuela es algo así como: 

* WARNING: untested code
* ANALYSIS
.TRAN   5US  1000MS
*
* VIEW RESULTS
.PRINT  TRAN    V(1) V(2) V(20) V(77)
*
.PROBE
.END
    
respondido por el davidcary
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Esto se hace muy fácilmente en LTSpice (quizás también se pueda traducir a otras variantes de Spice, no lo he intentado), vaya a enlace para obtener el archivo potentiometer_standard_test.asc. Trazará las diversas curvas como quisieras.

    
respondido por el jaz
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Entonces, lo que he estado haciendo:

  1. Medí la resistencia de los potes de la vida real de diferentes afiladores, y los volví a cada uno de sus retenes y puse todas las medidas en una hoja de cálculo. Coincide con las curvas del fabricante bastante bien, con segmentos por segmentos de diferentes velocidades y mostrando resistencia final, etc.
  2. Calculo la fórmula de ganancia para un circuito dado y luego la traduzco a Excel (colocándola en una columna diferente que hace referencia a la columna para una forma cónica específica) y hago un gráfico para poder trazar la posición de ganancia frente a potenciómetro mientras pruebo diferentes circuitos .

No es tan fácil como dibujar el circuito en una GUI, pero funciona, y las curvas son lo más realistas posible.

    
respondido por el endolith
-1

Parece que desea conectar un servo o un paso a paso a un pot y usar un ADC para medir su variable dependiente, ya sea la respuesta del sistema que controla el potenciómetro (amp, fader, ecualizador, etc.) o simplemente La resistencia del limpiaparabrisas a uno de los extremos.

    
respondido por el akohlsmith

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