Ступенчатая регулировка сопротивления одного резистора (не делителя)

[Malinovsky D]

Коллеги, нужна помощь.

Возникла тупая задача. Регулировка громкости номиналом резистора в цепи коллектора. И не потенциометром, а по современному как-нибудь. Релюхи там, все дела...
Грубо говоря, нужно регулировать сопротивление резистора от 1 до 10000 Ом с шагом в 1 дБ. Что может быть проще? Примитивщина!

Однако, на эту тему ничего не удалось найти в сети. В основном используются резистивные делители. А нужен просто резистор.
И даже была предпринята несмелая попытка заваять что-то самостоятельно.
Есть вообще такие регуляторы? Не хочется выдумывать очередной велосипед.

[Malinovsky D]

Подобная регулировка усиления применена в electrocompaniet ECI-5. У них стоит моторизованый альпс между коллекторами дифкаскада. На форуме проскакивала схема и обсуждение.

Спасибо!
Пусть будет в копилке решений.

[Malinovsky D]

Редакция журнала "Электроника без стыда" предприняла отчаянную попытку увеличить глубину регулирования усиления преда до 15 дБ (4 разряда). Ибо 7 дб - ну очень мало.

В процессе штурма велосипедно-изобретательного завода стало понятно, что даже комбинации включения разрядов 8 и 4 дБ дают какую-то мутную комбинацию сопротивлений резисторов для разряда 2 дБ, и разборки с этими 2 дБ сильно утомили.

Учитывая такое позорное фиаско штурмо-мозговой группы, было принято решение о тактическом отступлении.

Решено было забить на последний разряд в 1 дБ и перевесить его функцию на делительный РГ, расположенный после преда - пусть он подкручивает (откручивает) этот несчастный 1 дБ, а глубина регулировки преда останется 14 дБ и шагом 2 дБ. Одним дБ не жалко и пожертвовать.

Воодушевившись таким подходом, была выписана требуемая комбинация набора резисторов для работы разряда 2 дБ при различных положениях разрядов 8 и 4 дБ.

Сразу стало понятно, что комбинация для 2 дБ является таки чрезвычайно забористой, чтобы реализовать все требуемые переключения релюхами с двумя группами контактов.

После чего, штурмо-мозговая группа, вкусившая прелесть отступления без потерь, двинулась отступать дальше, перейдя с быстрой ходьбы на бег трусцой.

Не ограничиваясь потерей разряда в 1 дБ было принято решение забить на разряд и 2 дБ тоже! Пусть РГ щелкает разряды 1 и 2 дБ, а регулятор усиления преда будет работать с шагом 4 дБ, обеспечивая ступени усиления -6, - 2, +2, +6 дБ.

От такой смелости в глубинах трусости охренел даже главред журнала.

В итоговом протоколе появилась следующая запись

Пусть РГ щелкает разряды 1 и 2 дБ, а регулятор усиления преда будет работать с шагом 4 дБ, обеспечивая ступени усиления -6, - 2, +2, +6 дБ.

Такая вота хрень.

---------- Сообщение добавлено 22:58 ---------- Предыдущее сообщение было 22:41 ----------

Реализация этого выглядит примерно так.

Берем 6 разрядный РГ с глубиной регулировки от -63 дБ до 0 дБ.

На преде по умолчанию стоит усиление -6 дБ (ослабление)

На релюхи регулятора громкости (РГ) подается число, завышенное на 12.

Сначала РГ прощелкает всеми своими релюхами до значения -12 дБ, чтобы ослабление РГ достигло 0 дБ.

При значении -12 дБ и выше, релюхи РГ разрядов с 6 по 3-ий отключаются от получения новых значений громкости, и остаются в своем положении, и перещелкивание на РГ происходит только на младших разрядах 2 и 1 дБ (выскочивший в состоянии единицы мифический 7-й разряд игнорируется)
Также при значении -12 дБ и выше, коммутация 4 и 3 разряда переходит на две релюхи регулировки усиления преда, который будет обеспечивать ступени громкости -12, -8, -4 и 0 дБ, по фату обеспечивая усиление преда -6, -2, +2, +6 дБ.

Таким образом, общая глубина регулировки громкости получится 75 дБ - 63+12

[Dinosaurus]

Фоторезисторно-светодиодная оптопара.
Сопротивление к-э при разных токах базы.
Аналоговая РУ (управление постоянным напряжением.
ДАУ (дискретно-аналоговые регуляторы усиления)

Ю. ЕЖКОВ. Дискретный регулятор громкости на 62 дБ Радио 12\2018
Набор из пяти аттенюаторов с затуханием 2, 4, 8, 16 и 32 дБ позволяет получить интервал регулирования от 0 до –62 дБ с шагом 2 дБ.
Дискретно-аналоговые элементы в тракте звуковой частоты. http://archive.radio.ru/web/1984/02/039/
Там древние идеи на логике, а уже есть спец. ИМС, которые ставят в МЦ , ресиверы и пр.

[Malinovsky D]

"Нафига все это нужно???" - скажет внимательный читатель.

Все просто. На выходах XLR многих ЦАПов висит напряжение от 4 В RMS.
В то же время, неплохо бы обеспечить полную раскачку УМ от стандартного 0,775 В.

Если задирать усиление для случая 0,775 В, то подача на вход 4 В вгоняет пред в неоптимальный режим по искажениям.

Ставить делитель на вход XLR не хочется, чтобы полностью реализовать потенциал входа по отношению сигнал-шум. И вообще - чего добру пропадать. Целых 4 Вольта! пусть будет.

А вот ослабление усиления преда позволяет и синфазку придавить на эту величину ослабления, и в шуме не потерять, и линейность сохранить на приемлемом уровне.

---------- Сообщение добавлено 23:15 ---------- Предыдущее сообщение было 23:11 ----------

Фоторезисторно-светодиодная оптопара.
Сопротивление к-э при разных токах базы.
Аналоговая РУ (управление постоянным напряжением.
ДАУ (дискретно-аналоговые регуляторы усиления)

Ю. ЕЖКОВ. Дискретный регулятор громкости на 62 дБ Радио 12\2018
Набор из пяти аттенюаторов с затуханием 2, 4, 8, 16 и 32 дБ позволяет получить интервал регулирования от 0 до –62 дБ с шагом 2 дБ.
Дискретно-аналоговые элементы в тракте звуковой частоты. http://archive.radio.ru/web/1984/02/039/
Там древние идеи на логике, а уже есть спец. ИМС, которые ставят в МЦ , ресиверы и пр.

Мне стоило сразу пояснить, что речь идет о регуляторе Максима https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=48665

Хотелось бы использовать именно его в этом проекте. Уж больно РГ у Максима хорошо отлажен. И в вопросах качества звука, и по надежности.
И алгоритм работы с "пробуждением" контроллера только на время переключения релюх очень подкупает.

Теоретически, с этим регулятором можно сделать регулировку усиления преда даже в штатной версии, добавив немного простой логики между контроллером и релюхами.
Либо, если это возможно, попросить Максима допилить алгоритм усиления с выходом на дополнительную пару реле.
Правда, не знаю, возможно ли это, и сколько будет стоить такая опция.

[Tuvalu]

Ставить делитель на вход XLR не хочется, чтобы полностью реализовать потенциал входа по отношению сигнал-шум.

А вход на чём собран? ЕМНИП, на MOSFET-ах?
------
Всё, вижу, схема в #10, вход действительно на MOSFET-ах 2N7000. Так вот, бояться ухудшения С/Ш из-за делителя не стоит, вы его этими MOSFET-ами и так угробили по самое не могу. Их шум эквивалентен шуму резисторов в несколько сотен кОм (на 1 кГц - 600 кОм!), поэтому, никакой делитель уже не сможет ухудшить С/Ш. Разве что, если он будет МОм-ным, но это нонсенс.

---------- Сообщение добавлено 23:27 ---------- Предыдущее сообщение было 22:36 ----------

Точнее так: разумеется, любое деление сигнала на входе потенциально ухудшает С/Ш. Но в данном случае такое ухудшение - дело десятое, проблема не в этом, а в применении на входе сильно шумящих транзисторов.

[Malinovsky D]

Всё, вижу, схема в #10, вход действительно на MOSFET-ах 2N7000. Так вот, бояться ухудшения С/Ш из-за делителя не стоит, вы его этими MOSFET-ами и так угробили по самое не могу. Их шум эквивалентен шуму резисторов в несколько сотен кОм (на 1 кГц - 600 кОм!), поэтому, никакой делитель уже не сможет ухудшить С/Ш. Разве что, если он будет МОм-ным, но это нонсенс.

Все верно.
Мосфеты были выбраны в модели из-за их линейности.
У меня нет опыта работы со слаботочными мосфетами в звуковых цепях. Возможно, их линейность в модели завышена.
Попробовал поставить перед УМ каскад с ОИ с Ку=2 на ZVN4525 и получил вот такое увеличение шумовой полки (фиолетовое). Синий - полка шума УМ с незакороченным входом


Идея с MOSFET на входе ушла в прошлое

Пока каждый входной мосфет замен на такую "ячейку".



Но это уже немного другая тема. По-хорошему, ее стоит обсудить в отдельной ветке.

[radiocaster]

Ставил оригинальный Alps - не понравилось, все таки чуток придушивает звучание. Мне по сути хватило бы двухпозиционного переключителя, каждый отдельно на канал, убавляющий громкость на 50% - продаются ли такие?