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如何方便地對音頻系統中的音量進行數字控制

PCB線路板打樣 ? 來源:LONG ? 2019-08-12 16:35 ? 次閱讀

有時可以方便地對音頻系統中的音量進行數字控制。由于梯形網絡的切換噪聲,使用乘法DAC(MDAC)是有問題的。這種噪聲來自位開關,當它們打開和關閉時將電荷注入信號。音頻工程師將這種噪音稱為“拉鏈噪音”,這是由動態調節音量(增益騎行)引起的。此應用中MDAC的替代產品數字電位器,例如ADI公司AD52XX,AD84XX或AD7376。您可以將數字電位器視為抽頭電阻串。它產生的噪聲更少,因為更少的開關改變狀態此外,您可以將電位器的三個端子連接到電路的共模范圍內(電源電壓范圍),這與MDAC不同,MDAC通常使用地作為參考。

主要使用數字電位器進行音量控制的一個缺點是它目前只帶有一個線性錐形。對于線性錐形,如果“抽頭”處于中點,則信號僅比最大值小6 dB。因此,大多數調節范圍發生在電位計范圍的一小部分內。此約束限制了音量設置的可調整性。耳朵以對數方式響應;音量控制應該類似地響應。僅具有線性錐度的主要原因是制造問題,即對數錐度的大范圍電阻值導致。通過在電位器的游標上添加一個焊盤電阻到一端(圖1a),您可以模擬對數錐度。如果將電位器分成兩個電阻,R 1 且R 2 ,則可以重繪電路如圖1b。然后輸出電壓取決于R 2 和R PAD 的并聯組合。你定義一個比率r,它是R POT /R PAD (R POT = R 1 + R 2 )。通過調整R PAD 的值,您可以修改r,調整錐度或衰減對數字輸入代碼以適合應用。下面的表達式給出了電位器的傳遞函數:

如何方便地對音頻系統中的音量進行數字控制

如何方便地對音頻系統中的音量進行數字控制

圖1添加數字電位器的焊盤電阻器給器件提供了一個類似對數的錐形。

如何方便地對音頻系統中的音量進行數字控制

圖2它不是記錄,而是接近。這些曲線近似于您從音頻錐形電位計獲得的曲線。

圖2顯示了焊盤電阻的三個值的衰減曲線。正如您所看到的,這個技巧并沒有給出每步多分貝的錐度,但它確實提供了更好的低水平可設置性。你必須解決幾個問題。首先,電位器的端到端電阻隨數字代碼而變化。它的變化范圍從一端的電位計電阻(下端的滑動端)到另一端的電位計電阻并聯的焊盤電阻值。如果將電路配置為典型衰減器并從低阻抗源驅動,則低焊盤電阻不應成為主要問題。 但是,如果您嘗試獲取設定電阻值以確定時間常數(或電阻值至關重要的任何其他應用),則此方法可能無法正常工作。第二個問題涉及過電壓。電位器的三個端子可以在IC供電范圍內的任何位置,AD52XX為5V,AD72XX系列為±15V。如果對其中一個引腳施加過壓,即使在瞬態條件下,IC也會因寄生襯底SCR而閉鎖。 (DI#2473)

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