¿JFET en lugar de digipot para control de ganancia?

Espero construir un sensor de sonido usando este esquema ( http://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Sound/sound-detector.pdf )

Para ajustar la ganancia mediante programación, podría usar un digipot. Mi comprensión (ingenua) del problema principal con el uso de un digipot es que es lineal, pero el control de ganancia debe ser logarítmico para un cambio constante. Dicho esto, supongo que la MCU podría hacer la conversión.

Supongamos que me gustaría guardar la MCU de la conversión, ¿JFET es una buena alternativa? Si es así, ¿qué JFET son específicamente buenos para esto? ¿Existen otras alternativas mejores?

Gracias

¿Qué ajuste de rango de ganancia estás buscando?

Respuestas (4)

Puede usar un J-FET pero hay desafíos.

El principal problema es la distorsión. Esto es lo que sucede: la resistencia del canal (DS) cambia a medida que cambia Vgs. Si el J-FET está en serie con la señal, Vgs cambia con la señal. Existen técnicas que minimizan este problema, pero es algo a tener en cuenta.

El siguiente problema es la repetibilidad. Cada J-FET tiene una sensibilidad diferente en términos de cómo cambia la resistencia del canal a medida que varía Vgs.

Un lugar donde los J-FET se usan con mucho éxito es como elemento de control de ganancia en un AGC de audio o circuito compresor/limitador. Debido a que el voltaje de control de Vgs se crea al muestrear la señal de salida, las variaciones en la sensibilidad de Vgs básicamente desaparecen de la ecuación: estos circuitos tienen un circuito de control de retroalimentación negativa clásico y la retroalimentación negativa simplemente compensa la sensibilidad de Vgs entre diferentes partes.

Por si sirve de algo, actualmente estoy trabajando en un diseño que usa un potenciómetro digital de conicidad logarítmica (32k, 100 pasos) de Catalyst / On Semiconductor. Aunque esta pieza está programada para el final de su vida útil este año, simplemente compraremos suficientes piezas para ver el producto durante su vida útil de fabricación.

Y, sí: el uso de un potenciómetro digital con conicidad de registro hace que el diseño de mi hardware sea mucho menos complejo y costoso.

Para el control de volumen, sí, es deseable un potenciómetro cónico logarítmico. Dicho esto, hay potenciómetros digitales cónicos de registro. No son tan baratos o abundantes como los lineales, pero están disponibles. Si fuera mi proyecto, probablemente abordaría el problema con algún tipo de VCA, ya sea construido con un multiplicador analógico u OTA. Si desea mantener su control completamente en el dominio digital, otra opción es un DAC multiplicador de 4 cuadrantes. Alimente su señal en el pin Ref, y el código de salida de DAC establece la atenuación (es decir, en un DAC de 10 bits, establecer la salida en 512 atenuaría la señal a la mitad de la amplitud).

Gracias. ¿Cómo es que no irías con un JFET?
Cuando trabajo con audio, prefiero evitar los dispositivos no lineales.
@MattYoung: ¿Las OTA no tendrían problemas de linealidad similares? Y los multiplicadores analógicos introducen un montón de ruido, ¿no? Multiplicar DACs y potenciómetros digitales parece lo más atractivo...
@Zulu No, las OTA no tendrán problemas de linealidad. En esta aplicación, la clave es limitar los voltajes de los pines inversores y no inversores a un rango pequeño en el que cualquier no linealidad sea insignificante. En cuanto a los multiplicadores analógicos y su ruido, depende de la elección de la pieza.
@MattYoung: si está de acuerdo con limitar la amplitud de la señal a un rango pequeño para el cual la no linealidad de la OTA es insignificante, podría hacer lo mismo con un amplificador construido alrededor de un reóstato JFET... ¿Cuál es la diferencia?
@Zulu A VCA será lineal en todo el rango del voltaje de control. Un reóstato JFET no lo sería.
@MattYoung: De hecho, un multiplicador será lineal, pero no veo mucha diferencia entre las OTA y los JFET con la linealidad.

UNA forma de implementar el control de volumen sin distorsión es usar un LDR que funciona con un LED. Los LDR antiguos estaban hechos de sulfuro de cadmio, PERO los nuevos no tienen cadmio. He mostrado una excelente linealidad en un prototipo de PFC práctico. EL LDR es de baja velocidad. dispositivo y se ha utilizado en faders hace décadas

Puedes usar un digipot logarítmico: especificas la atenuación en dB (logarítmico obviamente) y hace la conversión. http://www.maximintegrated.com/en/products/analog/data-converters/digital-potenciómetros/DS1882.html