¿Cuál es el equivalente automático de una resistencia variable?

Puedes usar un transistor para hacer esto. Aunque es menos común que los otros tipos, un JFET funciona de manera muy similar a una resistencia variable controlada por voltaje. Tendría que aplicar un voltaje analógico a la puerta para obtener una resistencia específica. Tendrías que tener cuidado con el rango de este voltaje. El Drenaje y la Fuente actuarían como la resistencia efectiva de dos terminales. Incluso un mosfet tiene una región resistiva lineal, por lo que esta no es su única opción. También hay muchas otras opciones que estoy seguro se mencionarán.

Hay algunas maneras de hacer esto, cada una con sus propios problemas. Hay cosas tales como "potenciómetros digitales". Estos actúan como potenciómetros con una gran cantidad de puntos de ajuste fijos, y el punto de ajuste particular a usar se controla mediante el envío de comandos digitales, como SPI o IIC. Estos son bastante comunes y disponibles.

¿Por qué crees que quieres controlar el volumen desde un voltaje en lugar de desde un microcontrolador? ¿De dónde se originará finalmente la información del volumen deseado?

Un problema con los potenciómetros digitales es que son lineales y los controles de volumen deben ser logarítmicos para obtener un cambio de volumen constante aparente. Esto se puede emular mediante el uso de una olla con una gran cantidad de toques y la conversión a registro digital. En ese caso, tendría un micro con A/D que recibiría la señal de voltaje de volumen deseada, la convertiría a una escala logarítmica y luego enviaría el valor resultante a un digi-pot.

Hace mucho tiempo, antes de que los microcontroladores fueran accesibles, hice un volumen controlado por voltaje una vez haciendo que el voltaje controlara dos LED opuestos. Cada LED estaba conectado ópticamente a un fotorresistor CdS. Los dos fotorresistores se usaron como un divisor de voltaje variable de luz. Por supuesto, el resultado es bastante no lineal en formas bastante impredecibles. Lo estaba usando en un circuito de retroalimentación para ajustar el tamaño de la señal de un oscilador, que de otra manera dependía inherentemente de la frecuencia. Con la retroalimentación, se volvió en gran medida independiente de la frecuencia. Este fue el mismo propósito para el que Bill Hewlett usó una bombilla en su famoso diseño de oscilador.

Hay una serie de enfoques. Los tres enfoques viables serían:

1. Use un dispositivo llamado "olla digital"; estos se comportan eléctricamente como ollas reales, siempre que los tres terminales permanezcan entre los rieles de voltaje. Tenga en cuenta que muchos potenciómetros digitales tienen una resistencia al limpiaparabrisas bastante alta y una tolerancia de resistencia bastante mala, pero una coincidencia de resistencia bastante buena; a menudo se usan en casos en los que son impulsados ​​por fuentes de baja impedancia y se usan para alimentar entradas de alta impedancia, por lo que las características de resistencia exactas no importan.
2. Utilice un convertidor escalador de digital a analógico que pueda aceptar la señal analógica como referencia. Un DAC de escala se comporta como un potenciómetro digital que tiene un extremo conectado a tierra física o virtual. El hecho de que un extremo esté "atado a tierra" puede simplificar el circuito en comparación con un potenciómetro digital.
3. Use un convertidor de analógico a digital para convertir todas las señales entrantes a formato digital, luego procéselas digitalmente (haciendo cosas como escalarlas hacia arriba y hacia abajo multiplicando los números) y luego enviarlas todas usando un convertidor de digital a analógico.
4. Si la señal se origina en forma digital (como con un reproductor de CD), procese digitalmente, incluido el ajuste de volumen, como en el punto 3 anterior, pero omita el ADC ya que la señal comienza en el dominio digital de todos modos.

Los cuatro enfoques se utilizan en varios dispositivos. Cuál es mejor para su aplicación puede depender de muchos factores.

Apéndice

Otro enfoque que a veces puede ser útil es filtrar la señal que se va a emitir para asegurarse de que no tenga componentes por encima de cierta frecuencia, modularla por ancho de pulso a una frecuencia al menos dos veces más alta que la frecuencia más alta que pasa por el filtro, y luego filtrarlo de nuevo para eliminar los artefactos PWM. El requisito de doble filtrado puede limitar la fidelidad de audio que se puede lograr a través de este método, pero puede ser bastante simple de implementar de manera tosca.

Si las frecuencias que usará son relativamente bajas, puede usar un amplificador de transconductancia operacional como el LM13700 como una resistencia controlada por corriente; consulte la sección de aplicaciones de la hoja de datos . Entonces es sencillo construir una fuente de corriente controlada por voltaje lineal, y la combinación le dará su resistencia controlada por voltaje. También es posible construir fuentes de corriente que sean exponenciales en su respuesta a los voltajes aplicados, lo que puede ser útil si la aplicación va a ser para un control de volumen de audio.