Atenuador controlado por voltaje

Debido a que desea controlar la amplificación de una señal que es CC (tal vez por debajo de 100 Hz es mi estimación), los dispositivos "convencionales" como los JFET probablemente tendrán un rendimiento de CC bastante bajo. Esto también se aplicaría a los multiplicadores analógicos como el AD534 porque los cambios de temperatura afectan a los multiplicadores analógicos.

Una mejor solución es controlar un interruptor analógico desde una onda cuadrada cuya relación marca-espacio representa el voltaje de control analógico. Su entrada alimenta el interruptor y la salida del interruptor es su salida.

Si la onda cuadrada (digamos 10kHz) alterna entre 0V (50% del tiempo) y 5V (50% del tiempo) y esto cambia la señal de entrada (Vin) "on" y "off" a través de un interruptor analógico, el promedio la salida sería el 50% de Vin. Si la relación de encendido/apagado se modificara para decir 20 % encendido (5 V) y 80 % apagado (0 V), la salida promedio sería 20 % de Vin. ¿Por qué hacerlo de esta manera?

Es bastante fácil obtener un ciclo de trabajo de encendido/apagado muy preciso y confiable usando electrónica analógica o electrónica digital y usar esto para "cortar" la entrada para controlar su amplitud es una forma garantizada de superar los problemas de JFET/multiplicador asociados con CC y deriva de temperatura.

La salida del interruptor analógico, por supuesto, sería "cortada", pero el valor promedio podría representar completamente la función de transferencia que necesita. Además, puede usar técnicas de filtro estándar para recuperar la señal recortada a una versión de CC constante.

Probablemente haya notado que mencioné que la entrada está limitada a 100 Hz y que mencioné una frecuencia de corte de 10 kHz; lo hice a propósito porque esto permite que una disposición de filtro simple recupere la salida cortada a un nivel de CC suave.

Aquí hay una simulación de un circuito de conmutación: -

La forma de onda de salida (AZUL) es la mitad de un ciclo de una onda sinusoidal de entrada (100 Hz) cortada por un ciclo de trabajo de 10 kHz 50:50. El corte se realiza mediante los interruptores analógicos S1 y S2. Estos son, por supuesto, dispositivos comunes. El trazo rojo es el trazo azul que ha sido filtrado por el circuito del amplificador operacional.

Debido a que el ciclo de trabajo de la onda cuadrada que controla los interruptores es 50:50, el valor de la señal de salida se reduce a la mitad. Si el ciclo de trabajo fuera 1:99 (encendido el 1 % del tiempo), la salida sería una centésima parte de la entrada.

Así es como abordaría el problema, PERO siempre podría usar una MCU barata y alimentar ambas entradas en su ADC y hacer que la MCU calcule el valor de salida y hacer que se alimente a un DAC.

¿Qué tal usar su voltaje para controlar un VCO y luego usar el VCO para impulsar un amplificador de ganancia programable de condensador conmutado? Los detalles de la teoría de operación del condensador conmutado se pueden encontrar en ESTE PUBLICACIÓN