Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 89
Спасибо, очень интересно!
Видимо, это довольно новые микросхемы — не у всех отечественных поставщиков есть (даже под заказ).
Видимо, это довольно новые микросхемы — не у всех отечественных поставщиков есть (даже под заказ).
Спасибо. Я бы не сказал что слишком новые. AD5245 я применял в своих разработках ещё 6 лет назад и она тогда была широко распространена. Но после этого линейка значительно расширилась. Пожалуй я добавлю в конец статьи сегодняшнюю линейку от ADI.
AD5245 — больше 10 лет. Просто вещь специфическая и редко используемая, поэтому и ассортимента особого нет.
Вот именно этот недостаток я и пытаюсь исправить. У меня такое впечатление что об этом классе приборов просто мало кто знает, потому и используют крайне редко. Честно говоря, сам в своё время случайно на них наткнулся.
Интерес есть, ценники не радуют. Нынче применять их есть смысл там где без них вообще никак. Для контраста LCD я бы такой применил ТОЛЬКО при стоимости одной микросхемы менее 10 рублей. Иначе подача напряжения на тот же вывод при помощи ШИМ обходится проще, а еще проще — простой подстроечный резистор. Слишком жирно пускать на регулировку контраста ЖК деталь стоимостью чуть ли не в половину самого дисплея.
А из чего делают сами резисторы для приборов с малым температурным дрейфом? Хитро компенсируют резисторы на чипе, или что-то внешнее под корпусом? Или там более продвинутая цифровая подстройка?
В теории же можно поставить bandgap и дальше в реальном времени изменять значение подстроечных коэффициентов.
В теории же можно поставить bandgap и дальше в реальном времени изменять значение подстроечных коэффициентов.
Я так и не понял в чём заключается запатентованная однопроцентная технология. Теоретически существует технология, подгоняющая лазером плёночные резисторы, но она очень дорогая, да ещё для такого количества. Гораздо дешевле интегрировать в чип мозги в виде простейшего микроконтроллера, нашлёпать около крайних выводов резисторов, параллельных базовым и зная точное сопротивление подсоединять/отсоединять их в зависимости от кода. Такой «интеллектуальной цифровой подстройкой» можно добиться хорошей точности. Вы и сами можете сделать что то подобное уже сегодня просто соединив два сопротивления с номиналами, отличающимися на порядок. Зная их реальное сопротивление можно будет выставлять нужные значения очень точно.
Скорей не резисторы нужны, а просто несколько ключей в параллель подключить вместо резистора. У них самих сопротивление есть само по себе и сравнимо с сопротивлением одной ступени регулировки, а то и больше.
Но вообще, с таким подходом можно штамповать реостаты с матрицей R-2R и довольно высоких разрядностей. Почему их не применяют в цифровых потенциометрах? А потому что коммутация будет вызывать изменение общего сопротивления между выводами A-B что вобщем-то не есть хорошо. Но очень заманчиво — вместо 1024+ ключей для 10-битного потенциометра надо всего лишь около 40 штук ключей(20шт на одно плече по 2 шт. на отвод R-2R матрицы).
Почему нет потенциометров на R-2R матрицах? какой-то заговор? Или хотябы просто реостат на R-2R… большой разрядности(12...16...24 бита) а не жалкие 5..8 бит.
Но вообще, с таким подходом можно штамповать реостаты с матрицей R-2R и довольно высоких разрядностей. Почему их не применяют в цифровых потенциометрах? А потому что коммутация будет вызывать изменение общего сопротивления между выводами A-B что вобщем-то не есть хорошо. Но очень заманчиво — вместо 1024+ ключей для 10-битного потенциометра надо всего лишь около 40 штук ключей(20шт на одно плече по 2 шт. на отвод R-2R матрицы).
Почему нет потенциометров на R-2R матрицах? какой-то заговор? Или хотябы просто реостат на R-2R… большой разрядности(12...16...24 бита) а не жалкие 5..8 бит.
А умеют ли эти резисторы запоминать последнее состояние, чтобы вернуться к нему при старте?
Если да, то, допустим, при регулировке громкости с микроконтроллера достаточно давать дискретный выход на ± и не связываться с I2C или SPI.
Если да, то, допустим, при регулировке громкости с микроконтроллера достаточно давать дискретный выход на ± и не связываться с I2C или SPI.
Хороший вопрос. Мне пока про такие не известны. Возможно подобные существуют от других фирм. Однако можно наладить бизнес — скрестить подобные резисторы с простейшим китайским холтеком на маленькой платке и сделать крутой интеллектуальный прибор!
Пока же вам самим надо об этом позаботиться, написав соответствующую программу в управляющем микроконтроллере.
Пока же вам самим надо об этом позаботиться, написав соответствующую программу в управляющем микроконтроллере.
Я сейчас бегло пролистал даташит на AD5231, мне кажется, он так может. Но могу ошибаться. Или оно не может автоматически, без команды скидывать содержимое регистра в память?
The basic mode of setting the variable resistor wiper position
(programming the scratchpad register) is accomplished by
loading the serial data input register with Instruction 11 (0xB),
Address 0, and the desired wiper position data. When the
proper wiper position is determined, the user can load the serial
data input register with Instruction 2 (0x2), which stores the
wiper position data in the EEMEM register. After 25 ms, the
wiper position is permanently stored in the nonvolatile
А если по русски, то после того, как вы установили новое значение сопротивления вы можете подать с микроконтроллера ещё одну команду и она сохранит это новое значение в энергонезависимой памяти. После рестарта будет восстановлено именно это значение.
Автоматического сохранения я, по крайней мере в этом приборе, не нашёл. Видимо это сделано специально, поскольку количество циклов записи во FLASH память конечно и если ваша программа часто будет менять сопротивление, то прибор может достаточно быстро исчерпать её ресурс. Работать он после этого скорее всего будет, но с глюками.
Да, я так логику и понял, при включении в регистр загружается значение из памяти, а из регистра в память — только по команде. Но все равно странно, почему бы не предусмотреть возможность «прямой» замены потенциометра без необходимости городить огород. Например, микросхема с подключенным энкодером и сохранение установленного значения с задержкой в единицы секунд.
А так, для реализации такого функционала придется лепить еще тиню какую-нибудь сбоку. Я подразумеваю, что изначально устройство безмозглое.
А так, для реализации такого функционала придется лепить еще тиню какую-нибудь сбоку. Я подразумеваю, что изначально устройство безмозглое.
Видимо это сделано специально, поскольку количество циклов записи во FLASH память конечно и если ваша программа часто будет менять сопротивление, то прибор может достаточно быстро исчерпать её ресурс. Работать он после этого скорее всего будет, но с глюками.
Да, это я прочитал. И все равно не понимаю, почему не предусмотреть описанный мною режим для относительно редкой смены установки. Опять же, теоретизируя, можно не применять флеш, а предусмотреть питание одного регистра от ионистора.
Видимо чтобы не нарваться на проблему с гарантией. Попробуй докажи потребителю что у него слишком часто менялось сопротивление, когда возвраты пойдут. Сделать малопотребляющий регистр — лучшая идея, но вопрос насколько его применение согласуется с из сегодняшней технологии производства. Со временем может к этому и придут.
Помню как были проблемы у аонщиков, которые время хранили в EEPROM перезаписывая каждую секунду.
Помню как были проблемы у аонщиков, которые время хранили в EEPROM перезаписывая каждую секунду.
О. Что интересно, нашел с автосохранением.
The AD5116 can automatically save the last wiper position into EEPROM, making it suitable for applications that require a power-up in the last wiper position, for example, audio equipment.
1 million write cycles
Тоже когда-то искал. Сейчас вроде насвкидку гуглится AD5231.
Существует опасность что однажды рассинхронизация значений все-таки произойдет(ошибка при сохранении текущей позиции в EEPROM, зависание контроллера в процессе регулировки когда он не успел сохранить текущее значение или успел сохранить но не выдал команду на потенциометр) и поведение прибора будет неадекватным.
Итого имеем перечень возможных проблем и всё те же 2 провода для управления…
Итого имеем перечень возможных проблем и всё те же 2 провода для управления…
Логарифмический усилитель, со сравнительно высоким напряжением питания
Это скорее линейный усилитель (усиление не зависит от уровня произвольного входного сигнала) с возможностью усиления по логарифмической шкале. 10 бит не очень серьёзно для логарифма.
По сути вы правы. Но с другой стороны и в обычных однооборотных и даже движковых сопротивлениях с логарифмической характеристикой точность ручной установки вряд ли будет выше.
Логарифмический усилитель усиливает сигналы с уровнями близким к напряжению питания с коеффициентом равным 1, а сигналы близкие к уровню смещения на 1000. Так мы можем получить широкий динамический диапазон без применения переключателей в канале усиления. И избавится от шумов подстройки усиления, которые возникают и при использовании цифровых потенциометров и поворотных переменных резисторах.
Я в курсе. Ничто не мешает сделать логарифмический усилитель на основе ОУ, а для регулировки использовать обычное сопротивление, если динамический диапазон перестройки данной микросхемы подходит. Вообще то в аудиотехнике используют переменные сопротивления с логарифмической характеристикой прежде всего потому, что ухо человека имеет логарифмическую характеристику чувствительности. С их помощью создаётся иллюзия линейного изменения громкости звука. Кроме этого, у уха ещё и чувствительность к разным частотам зависит от уровня громкости, поэтому используют резисторы со специальными отводами для корректировки АЧХ. В принципе подобное можно реализовать на нескольких цифровых сопротивлениях дешевле чем на HiFi сопротивлениях.
Подобный механизм позволяет в частности в микросхемах AD5229/5235 вычислить реальную точность установки сопротивления c погрешностью недостижимой даже в многооборотных подстроечных резисторах — 0.01 процент.
Не понимаю, как возможна такая точность подстройки корректировкой кода. Если у нас есть даже 1024 возможных значений кода (максимум из вашей таблицы), то это дает возможность подстройки ±0.05%. И то это только для низких частот (< 500 Гц для 10 кОм, для бóльших сопротивлений еще меньше).
Тут, скорее всего, нужно понимать под точностью установки — повторяемость установки одного и того же сопротивления. А не соответствие значению сопротивления из ряда 0,01%.
Ну и двумя разными сопротивлениями с большим и малым мы можем варьировать наше сопротивление в широких пределах, с малым шагом, но сложнее — за две установки сопротивления.
Ну и двумя разными сопротивлениями с большим и малым мы можем варьировать наше сопротивление в широких пределах, с малым шагом, но сложнее — за две установки сопротивления.
именно так.
К тому же у нас в устройстве 256/1024 примерно одинаковых сопротивлений, зная отклонение каждого в "+" и в "-", мы можем подбирать пары, отклонения сопротивлений которых будут взаимно компенсировать друг друга.
Да, можно создавать фактически прецинзионные резисторы. Жалко что производитель не делает пока устройств, совмещающих разные номиналы в одном корпусе. Это вообще было бы круто.
Произвольное включение резисторов мало того, что усложнит схемотехнику, но и добавит больше ключей, что существенно ухудшит частотную характеристику.
Дело в том, что автор написал про корректировку цифрового кода с примером (хотели 1 кОм с кодом 10, а микросхема поставила код 9), а не про повторяемость установки одного и того же сопротивления, почитайте абзац «Борьба за точность. Технология управляемого хаоса.»
Из приведённого мной графика видно что для 10КОм АЧХ практически линейна вплоть до 100 КГц.
А вы посчитайте в процентах. Если -3 дБ приходится на 1 МГц, то 100 кГц (в 10 раз меньше) — это, грубо говоря, 10% ослабление.
Потрудитесь пожалуйста посмотреть на график, который я привёл в статье. Там отлично видно что характеристики АЧХ сильно нелинейная и достаточно резкий спад начинается весьма далеко после 100КГц, поэтому ваша аппроксимация некорректна.
Я ссылаюсь на вашу таблицу: спад -3 дБ для 10 кОм — 1 МГц.
На графике сложно увидеть спад -0.3 дБ для 100 кГц — эта точка кривой будет находится в том же пикселе, что и 0 дБ.
На графике сложно увидеть спад -0.3 дБ для 100 кГц — эта точка кривой будет находится в том же пикселе, что и 0 дБ.
Увидеть нельзя, но при это хорошо видно что зависимость не имеет линейный характер и ваша линейная аппроксимация недопустима в данном случае. Каково реальное значение ослабления на 100 КГц можно только догадываться.
Если вас очень сильно интересует этот вопрос можете либо воспользоваться службой поддержки ADIя к сожалению там не работаю, либо приобрести измерительные приборы и провести реальный эксперимент.
Надеюсь, что во втором случае опубликуете на этой площадке результаты своих исследований. Будетбез иронии очень интересно почитать.
Если вас очень сильно интересует этот вопрос можете либо воспользоваться службой поддержки ADI
Надеюсь, что во втором случае опубликуете на этой площадке результаты своих исследований. Будет
Нелинейность в данном случае оценена и представлена вами в таблице «total harmonic distortion». Даже если взять худший случай в 60 дБ понятно, что доля нелинейных искажений — одна тысячная. Значит, вся цепь для каждого конкретного сопротивления может быть представлена сугубо линейными элементами с поправкой одна тысячная в худшем случае. Причем заметьте, что кривая не имеет пиков. По вашим графикам не виден коэффициент затухания после точки перелома, но подозреваю, что это 6 дБ/октаву. Следовательно, эта зависимость не более нелинейна, чем простой RC-фильтр.
Смотрите, ведь вы заявили о прецизионности данных резисторов, причем менее одного процента, а это сразу накладывает жесткие ограничения на условия эксплуатации. Если у нас имеется ФНЧ с одним полюсом, то нам приходится пользоваться частотами, во много раз меньшими, чем частота спада, чтобы по-прежнему оставаться в пределах указанных погрешностей. Как вы собирались на таком маленьком графике показывать спад меньше одного процента?
Это не я заявил, это производитель заявил. Можете написать ему письмо или поучаствовать в форуме и задать свои вопросы специалистам из первых рук.
Так ведь здесь нет противоречия: производитель указал точность и указал условия, в которых она соблюдается. Я не совсем понимаю, почему вы настаиваете, что погрешность менее одного процента для 10 кОм достижима на частоте 100 кГц. Производитель говорит, что это не так, указав начальную погрешность и частоту спада. «Практически линейна», «резкий спад» и «весьма далеко» — это пустые слова для Человека с Калькулятором.
К сожалению, эти прогрессивные элементы не применимы в HiFi аудио и выше :(…
Нелинейность ключей оказывает грустное влияние на звук :(…
Нелинейность ключей оказывает грустное влияние на звук :(…
Скорее всего вы правы, хотя те же лампы как выяснилось тоже оказывают влияние на звук, но многим превносимые ими искажения кажутся приятными. HiFi аудиотехника такая сложная штука, что в ней очень много субьективных факторов.
Ну, это вообще отдельная планета. Со всякими моторизированными потенциометрами.
Ну это уже совсем крутой HiFi, собираемый вручную за десятки тысяч долларов!
Кстати, движки при вращении, и движки при скольжении создают жуткие помехи! В таких усилках вообще часто используют несколько предустановленных уровней громкости, каждый со своей тонкомпенсацией и переключают механическими переключателями.
Искажения на уровне -106 дБ наверно очень ощутимо портят звук :-)
Это в самом лучшем случае, если поместить резистор в бункер, откачать из него воздух и взорвать и подать маленькое напряжение на маленькой частоте.
Вы не поверите, но 3-5 гармоники (именно нечётные) весьма слышны на приличной аппаратуре даже на таком уровне. В первую очередь страдает голос, особенно женский — он становится как-бы «слега простуженным».
Интересно, какова приблизительная стоимость усилителя, на котором можно подобные искажения почувствовать?
А это будет зависеть от цели — если хотеть «услышать проблему» — достаточно поставить цифровой резистор в ОС ОУ, который включить перед регулятором громкости. Такое включение позволит подчеркнуть проблемы цифрового резистора, т.к. они будут усиливаться ОУ. Далее такой эксперимент: сделать итоговый КУ этого блока с ОУ равным единице, и подать сигнал с приличного источника. Поставить комфортную громкость (~5W RMS), после чего ослабить КУ до -20db (в 100 раз), а регулятором громкости вернуть подводимую к колонкам мощность до исходной. Разница будет хорошо слышна, т.к. даже «идеальные -106db» в этом случае превратятся в весьма ощутимые -86db. Для такого эксперимента подойдёт любой аналоговый стереоусилитель категории «за $300». Конечно, надо использовать и источник (ЦАП) и колонки хотя бы таких же ценовых категорий.
Что же до реальной ситуации — когда цифровой резистор будет не в ОС, а просто в роли ограничителя — ситуация, конечно, не будет такой бросающейся в уши. Но даже в промышленном комплекте, где ЦАП-УМ-АС — всё «по $1000», такой регулятор громкости будет слышен. А если говорить о самосборных конструкциях похожей ценовой категории, которые по итогу играют вровень с комплектами ~$10000 — разница слышна очень. И выигрывают, как ни странно, переменные резисторы ALPS, начиная с весьма демократичной серии R27 (~$50). А уж брать ли их моторизованными — вопрос религии ;)…
Что же до реальной ситуации — когда цифровой резистор будет не в ОС, а просто в роли ограничителя — ситуация, конечно, не будет такой бросающейся в уши. Но даже в промышленном комплекте, где ЦАП-УМ-АС — всё «по $1000», такой регулятор громкости будет слышен. А если говорить о самосборных конструкциях похожей ценовой категории, которые по итогу играют вровень с комплектами ~$10000 — разница слышна очень. И выигрывают, как ни странно, переменные резисторы ALPS, начиная с весьма демократичной серии R27 (~$50). А уж брать ли их моторизованными — вопрос религии ;)…
Не поверю. Слепые тесты проводились?
Как уже говорилось — искажения бывают разные, и «слышимость» их разная. Хотите тестов — милости просим. Я в Питере, и времени летом достаточно… Оборудования сейчас дома с запасом.
Из последних «слепых тестов»: недавно проверяли регулятор громкости на CS3310, на предмет оправданности его замены в ДК-рессивере на PGA2311. Не смотря на однозначно более высокие параметры последнего, которые действительно слышатся, было решено менять регулятор во фронтальном канале на релейный. С реле, кстати, то же не всё просто — не все способны работать на слабых сигналах. Вообще, вы не учитываете того, что искажения далеко не всегда падают вместе с силой сигнала, а сигнал — ДАЛЕКО не всегда находится на уровне «0db».
Вообще — вера, это вопрос религии ;)… Не вижу смысла здесь разводить аудио_холивар — для этого есть специально заточенные ресурсы. Смысл моего первого поста был предостеречь автора от предложения в следующей части статьи использовать цифровые резисторы в приличном аудиотракте.
Из последних «слепых тестов»: недавно проверяли регулятор громкости на CS3310, на предмет оправданности его замены в ДК-рессивере на PGA2311. Не смотря на однозначно более высокие параметры последнего, которые действительно слышатся, было решено менять регулятор во фронтальном канале на релейный. С реле, кстати, то же не всё просто — не все способны работать на слабых сигналах. Вообще, вы не учитываете того, что искажения далеко не всегда падают вместе с силой сигнала, а сигнал — ДАЛЕКО не всегда находится на уровне «0db».
Вообще — вера, это вопрос религии ;)… Не вижу смысла здесь разводить аудио_холивар — для этого есть специально заточенные ресурсы. Смысл моего первого поста был предостеречь автора от предложения в следующей части статьи использовать цифровые резисторы в приличном аудиотракте.
Интересно, а каков порядок значения теплового шума сабжей, как функции от количества скоммутированных МОП-ключей? В даташите навскидку не написано, а ведь каждый замкнутый МОП-канал — это шумовой ток. Соответственно, чем больше ключей замкнуто — тем выше его значение.
Можно попробовать провести такой эксперимент — взять малошумящий ОУ, охватить его ООС, например с коэффициентом 1:1000, посадить вход на землю, и оценить величину шума в варианте а) обычного резистора в плече ОС; b) digiPot'а c таким же сопротивлением.
Полосу частот для определенности можно волюнтаристски ограничить сверху, скажем, звуковым диапазоном, поставив на выходе ОУ обычный RC-фильтр со срезом 20-30 кГц.
Еще интересен порядок коммутационного шума в процессе обмена по i2c и/или изменения сопротивления — эти устройства полностью статические (то есть в отсуствие внешних изменений никаких тактовых сигналов внутри не тикает, которые, имея широкий спектр, неминуемо пролезли бы в выход) — а вот обмен на шине (даже с чужим устройством), и особенно, собственная перестройка должны обязательно отразиться на выходе
Можно попробовать провести такой эксперимент — взять малошумящий ОУ, охватить его ООС, например с коэффициентом 1:1000, посадить вход на землю, и оценить величину шума в варианте а) обычного резистора в плече ОС; b) digiPot'а c таким же сопротивлением.
Полосу частот для определенности можно волюнтаристски ограничить сверху, скажем, звуковым диапазоном, поставив на выходе ОУ обычный RC-фильтр со срезом 20-30 кГц.
Еще интересен порядок коммутационного шума в процессе обмена по i2c и/или изменения сопротивления — эти устройства полностью статические (то есть в отсуствие внешних изменений никаких тактовых сигналов внутри не тикает, которые, имея широкий спектр, неминуемо пролезли бы в выход) — а вот обмен на шине (даже с чужим устройством), и особенно, собственная перестройка должны обязательно отразиться на выходе
У меня в статье описка, спасибо что заметили, сейчас поправлю. На всё сопротивление во включенном состоянии в рабочем режиме находятся только 3 ключа. Два подключают к крайним выходам последние сопротивления в ряду и один одно из сопротивлений сборки к среднему выводу. Тепловые шумы скорее будут генерироваться сопротивлениями больших номиналов. Кое что об этом есть в моей следующей статье.
Что касается шины — прокладывайте отдельную шину только для цифровых резисторов в случае если шумы очень важны.
Что касается шины — прокладывайте отдельную шину только для цифровых резисторов в случае если шумы очень важны.
Интересно, что там не коммутационная матрица R-2R, которая требует log2(N) ключей, а линейный резистор с отводами, который требует полного дешифратора и N ключей — видимо именно для того, чтобы сохранить константным добавленное сопротивление канала. Но не в этом суть — интересен именно порядок величины шума, скажем цифрового резистора 100 кОм относительно обычного графитового того же номинала.
Насчет цифровых шумов с шины — тут дело даже не в трассировке — так как потенциометрическая часть у них by design висит в воздухе, схемотехнически аналоговая и цифровая части могут (и скорее всего не будут) вообще не иметь общих цепей. Дело в другом — крутые фронты цифры через паразитные емкости на кристалле скорее всего будут проникать в аналоговую часть — интересно, насколько сильно. Если у вас уже есть готовая конструкция регулятора громкости из второй части — это ведь можно легко проверить даже на слух
Насчет цифровых шумов с шины — тут дело даже не в трассировке — так как потенциометрическая часть у них by design висит в воздухе, схемотехнически аналоговая и цифровая части могут (и скорее всего не будут) вообще не иметь общих цепей. Дело в другом — крутые фронты цифры через паразитные емкости на кристалле скорее всего будут проникать в аналоговую часть — интересно, насколько сильно. Если у вас уже есть готовая конструкция регулятора громкости из второй части — это ведь можно легко проверить даже на слух
Цифровые шумы заметны только в момент подачи сигнала. когда сигнала на шине нет, то сомневаюсь что они будет сильно заметны, особенно если принять меры по их подавлению.
кстати, можно вообще сделать опторазвязку для интерфейса управления, заодно она и крутые фронты завалит если использовать дешёвые и тормозные оптопары. :)
А мне такое решение нравиться:
Вообще то коллекторные движки во время работы генерируют просто ужасные помехи, которые просто не могут не пролезть в аудиотракт… Видимо с этим аудиофилы готовы смириться, ведь они имеют место быть только во время перестройки…
А вы помните магнитофоны? Там использовались, в основном, именно коллекторные движки определённой конструкции — они, вместе с помехогасящими цепями, заключены в довольно толстый стальной корпус, что позволяло снизить помехи до такого уровня, что даже относительно близко расположенная головка их «не ловила». Такие двигатели используются сейчас и в правильных моторизованных потенциометрах. Ну и, конечно, вы правы в том, что «шумят» они только в момент перестройки.
Насколько я помню там очень даже хорошо прослушивался тон от движков, да и не хай фай они были прямо скажем, там полоса частот то 100 — 10000 Гц реальная. Другое дело — можно уж и бесколлекторный движок поставить. Ведь такие стояли в «вертушках» — на порядок более качественных изделиях и действительно не шумели!
Цифровые потенциометры — это супер. Но была у меня задача, в которой они не подошли.
Задача такая: изобразить фейковый, управляемый контроллером, термометр сопротивления, для подключения к реальному тепловычислителю. Диапазон изменения сопротивлений, если я не ошибаюсь, что-то типа 450..700 ом. Полярность неизвестна (точнее, меняется), ток крайне низкий.
И оказалось, что ни один цифровой потенциометр не может работать с низкими напряжениями, вроде 300 мВ, плюс найти килоомный потенциометр — довольно проблематично.
По результату получилось, что сделать такой фейковый «градусник» можно двумя способами:
1) матрица постоянных резисторов, в которой звенья замыкаются электромагнитными реле. Вот такой изврат позволяет пропускать через получившуюся цепь сколь угодно мелкое (или большое) напряжение и ток. 6-7 реле обеспечивают вполне приличную дискретность.
2) переменный резистор, движок которого натурально крутит серва. Этот вариант — рекордсмен по цене (5$ за всё), и именно он и был применён.
Задача такая: изобразить фейковый, управляемый контроллером, термометр сопротивления, для подключения к реальному тепловычислителю. Диапазон изменения сопротивлений, если я не ошибаюсь, что-то типа 450..700 ом. Полярность неизвестна (точнее, меняется), ток крайне низкий.
И оказалось, что ни один цифровой потенциометр не может работать с низкими напряжениями, вроде 300 мВ, плюс найти килоомный потенциометр — довольно проблематично.
По результату получилось, что сделать такой фейковый «градусник» можно двумя способами:
1) матрица постоянных резисторов, в которой звенья замыкаются электромагнитными реле. Вот такой изврат позволяет пропускать через получившуюся цепь сколь угодно мелкое (или большое) напряжение и ток. 6-7 реле обеспечивают вполне приличную дискретность.
2) переменный резистор, движок которого натурально крутит серва. Этот вариант — рекордсмен по цене (5$ за всё), и именно он и был применён.
Это общая проблема электрических ключей, они плохо работают с напряжениями около нуля и напряжения питания, достаточно было ввести фиктивную землю с потенциалом -1...-2В относительно "-" питания потенциометра, либо запитать потенциометр от двуполярного источника по отношению к тепловычислителю.
Насколько я понимаю, в тепловычислителе термосопротивление стоит в мосту, поэтому не совсем понятно как этот огород было запитать от фиктивной земли. То есть на вход вычислителя подаётся сигнал сопротивления, а не напряжение с делителя. Вот такая вот специфика. Да и, как выясняется, у разных вычислителей измерительная цепь сделана по-разному. Если мне не изменяет память — у ВКТ-7 стоит что-то типа делителя напряжения (там на ТПС порядка 3 вольт), а у Взлётов и Camstrup — что-то весьма напоминающее мост.
Но ваша идея, конечно, здравая.
Но ваша идея, конечно, здравая.
Нет, смысл не в том чтобы напряжение на мосту было большое, а чтобы на выводах управляемого сопротивления потенциалы относительно общего провода самого сопротивления было чуть дальше от краёв. Изолировать гальванически от питания измерителя и на один из выводов потенциометра подать напряжение смещения, взятое с питания цифрового потенциометра.
Только у реле есть такой параметр как минимальный коммутируемый ток. Для обычных контактов 10-20 мА, и 1мА для специальных золотых.
Проверял, работало хорошо. Ну, правда, и количество релюшек было всего три. Обычные дешёвые релюшки в корпусах «а-ля DIP»
Типа таких, только дешевле в 10 раз.
Типа таких, только дешевле в 10 раз.
Если очень маленькие токи, то есть ртутные реле, им все равно, какой ток.
ЗЫ но я их давно уже не видел.
ЗЫ но я их давно уже не видел.
А если меньше, то чем чревато?
Нестабильностью, что в аудио превратиться в шумы.
Сопротивление в точке контакта велико. что произойдет с маленьким током на большом сопротивлении?
Вопрос — почему оно велико? Обычно в параметрах реле фигурируют миллиомы. Кроме того, есть ведь сигнальные реле, есть реле для телекоммуникаций, они что тоже только на больших токах работают? Что то я сильно в этом сомневаюсь. Током в 10 миллиампер контакты привариваются что ли?
Может кто объяснит мне физику параметра минимального напряжения, в моё мировоззрение он пока не укладывается!
Может кто объяснит мне физику параметра минимального напряжения, в моё мировоззрение он пока не укладывается!
intersil вот такие микросхемы изготавливает еще
www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/x9c1/x9c102-103-104-503.pdf
На ebay примерно доллар за штучку. Правда всего 100 шагов
Есть еще от микрочипа (в районе $1.5)
ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/11195c.pdf
256 шагов, тоже не густо.
Но может кому-то хватит.
www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/x9c1/x9c102-103-104-503.pdf
На ebay примерно доллар за штучку. Правда всего 100 шагов
Есть еще от микрочипа (в районе $1.5)
ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/11195c.pdf
256 шагов, тоже не густо.
Но может кому-то хватит.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Когда не помогает ЦАП. Цифровые потенциометры в деталях. Часть первая