¿Escala la amplitud PWM cambiando un voltaje de CC analógico?

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Estoy tratando de hacer un circuito de control de volumen controlado por voltaje rápido y sucio, utilizando un número mínimo de componentes.

Un microcontrolador está emitiendo dos señales PWP de 5 V, 625 kHz: una forma de onda de audio y una tensión de control de volumen. En lugar de construir un circuito VCA completo, estoy tratando de hacer algo más simple:

Primero, filtre el volumen de salida PWM para obtener una señal de CC. Luego use la señal PWM de audio digital (sin filtro) para cambiar la señal de volumen. El resultado debe ser la forma de onda de audio PWM, con su amplitud reducida al nivel de la señal de volumen. Por último, filtre para obtener una salida de audio analógica.

Mi pregunta: ¿qué circuito debo usar para hacer el cambio? Probé un 74HC4066 y funciona un poco, pero no quiero usar un 4066 completo para un solo interruptor. También estaba pensando en un optoacoplador, pero necesitaba uno con un ancho de banda muy alto. ¿Qué tal un MOSFET como el 2N7000? Sin embargo, no sé mucho sobre los circuitos de conmutación MOSFET.

¿Alguna otra idea? Una implementación de software es mi último recurso, quiero evitar degradar la señal de audio tanto como sea posible.

    
pregunta Matt Sarnoff

3 respuestas

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Sí, puede ajustar la parte superior de la señal PWM para obtener un ajuste de volumen efectivo. Sin embargo, hay dos problemas con esto:

  1. Si los bordes ascendentes y descendentes no son simétricos, la señal tendrá cierta distorsión. Una salida digital CMOS, como la señal PWM fuera del micro, será bastante simétrica, y cualquier asimetría se limitará a una ventana de tiempo muy estrecha, lo que nuevamente asegura que la asimetría general sea pequeña en relación con la amplitud de la señal. Con los circuitos que tienen que permitir un nivel superior variable, probablemente no tendrá el mismo nivel de simetría, y probablemente también los bordes más lentos.

  2. La configuración de volumen introducirá un nivel de CC variable en la señal de CA. Por lo general, esto será lo suficientemente lento como para que la mayoría se pueda filtrar hacia abajo, pero puede causar problemas si no se analiza con cuidado.

Creo que un mejor esquema es incorporar el control de volumen en el micro y producir el PWM ya escalado al volumen deseado. Puede conectar un potenciómetro directamente a la entrada A / D de la micro para darle entrada de volumen, y el resto es un simple firmware. Esto tiene otra ventaja, ya que puede implementar el volumen de registro si lo desea. Las macetas de registro para la solución analógica son cada vez más difíciles de encontrar o más caras cuando las encuentra. Nuevamente, un procesador digital puede hacer esto fácilmente.

    
respondido por el Olin Lathrop
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El uso de un MOSFET para cambiar la señal de volumen funciona, pero ...

  • se requiere una resistencia pullup en el pin de drenaje, por lo que el circuito toma corriente cuando está inactivo
  • los tiempos de encendido / apagado del 2N7000 son demasiado largos y no pueden transmitir muy bien los pulsos estrechos. Esto conduce a una falta de linealidad bastante grave en la señal de salida filtrada.

Así que aprendí a dejar de preocuparme y me encantaban los componentes de montaje en superficie, y utilicé un 74LVC1G3157 SPDT interruptor analógico. La señal de audio PWM está conectada al pin de control, cambiando la salida del '3157 entre masa y la tensión de volumen. Incluso con un filtro de paso bajo pasivo simple en la salida, los resultados son bastante buenos. Todavía hay algo de no linealidad en la señal de salida filtrada, pero definitivamente está dentro de los límites aceptables.

    
respondido por el Matt Sarnoff
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Tal vez sea una idea estúpida, pero si el PWM para el volumen y el PWM para el audio son de la misma frecuencia, entonces XOR juntos. Si el volumen PWM es 50:50, el resultado de audio después del filtrado debería ser cero. Supongo que esto significa que puede controlar el volumen a través de cero sonoridad y si continúa bajando el 50%, marque las inversiones de audio filtrado. Probablemente una idea sin sentido!

    
respondido por el Andy aka

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