AVT5283 - Potenciometr audio z układem MAX5440.pdf - AVT - abcom7572

Potencjometr audio z układem MAX5440

PROJEKTY

Potencjometr audio

Dodatkowe materiały

na CD i FTP

z układem MAX5440

AVT

5283

Projekty wszelkiego rodzaju

potencjometrów elektronicznych

mających zastąpić swoje

analogowe odpowiedniki

są częstym tematem wielu

praktycznych rozwiązań czy

też rozważań teoretycznych.

Nic w tym dziwnego, wszak

wielu z nas użytkuje jeszcze

sprzęt, w którym zastosowano

potencjometry mechaniczne,

a którego częstą bolączką są

ich niesprawności. Najprostszą

a zarazem podnoszącą komfort

użytkowania metodą poradzenia

sobie z tym niejednokrotnie

niemiłym dla ucha problemem,

jest zastosowanie odpowiednika

w formie specjalizowanego

układu scalonego czy też

modułu.

Rekomendacje: ten projekt

uatrakcyjni wygląd zestawu

audio lub zastąpi stary,

wysłużony potencjometr.

AVT-5283 w ofercie AVT:

AVT-5283A – płytka drukowana

AVT-5283B – płytka drukowana + elementy

Podstawowe informacje:

• Napięcie zasilania: 5 VDC lub 8...12 VDC

(zależnie od wybranej opcji zasilania)

• Maksymalny prąd obciążenia: 40 mA (dla

napięcia zasilania VDD=5 V, VSS=0 V)

• Zakres napięć wejściowych/wyjściowych:

±2,5 VAC

• Rezystancja potencjometrów: 40 k Ω

• Separacja kanałów: 100 dB

• Zniekształcenia THD+N (średnio): 0,005%

• Rezystancja wyjściowa (wtórnika

napięciowego): 1 V

• Zakres regulacji tłumienia: 0...-90 dB

Opracowując samodzielnie konstrukcje,

o których mowa we wstępie, można napo-

tkać przysłowiowe „schody”, ponieważ nie

są one zwykle ani nazbyt proste do wyko-

nania, ani też tanie, zważywszy na częstą

potrzebę stosowania precyzyjnych specjali-

zowanych układów potencjometrów cyfro-

wych przy współudziale mikrokontrolera.

Z pomocą przychodzi jednak irma Maxim,

która produkuje bardzo ciekawy scalony

potencjometr elektroniczny typu MAX5540.

Słowo „potencjometr” jest w tym przypadku

dużym nadużyciem, gdyż ten układ charak-

teryzuje się następującymi wybranymi ce-

chami użytkowymi:

- wbudowane dwa, 32-krokowe, logaryt-

miczne układy potencjometryczne dają-

ce możliwość regulacji tłumienia w za-

kresie 0 do -62 dB (z krokiem co 2 dB)

- funkcja wyciszenia (tłumienie -90 dB),

- rezystancja 40 kV na kanał (typowo),

- niskoprądowe wtórniki napięciowe na

wyjściu każdego z potencjometrów eli-

minujące potrzebę stosowania elemen-

tów zewnętrznych,

Rysunek 1. Rozkład wyprowadzeń układu

MAX5440.

Dodatkowe materiały na CD i FTP:

ftp://ep.com.pl , user: 10460 , pass: 0646g3n0

• wzory płytek PCB

• karty katalogowe i noty aplikacyjne

elementów oznaczonych w wykazie

elementów kolorem czerwonym

- szerokie pasmo przenoszenia

(f CUTOFF =100 kHz przy spadku -3 dB)

i doskonałe małe zniekształcenia nieli-

niowe toru regulacji (THD+N=0,006%),

- możliwość zasilania symetryczne-

go (-2,7 V/+2,7 V) lub unipolarnego

(2,7...5,5 V),

- zintegrowany, wysokostabilny układ

masy pozornej ((Vdd+Vss)/2) dla wersji

z zasilaniem unipolarnym,

- algorytm regulacyjny eliminujący zjawi-

sko tzw. trzasków regulacyjnych,

- zintegrowany moduł regulacji balansu

między kanałami,

- zintegrowany moduł obsługi enkodera

(impulsatora) z algorytmem eliminacji

drgania styków,

- dedykowane przyciski realizacji funkcji

wyciszenia i zmiany trybu pracy układu

(regulacja tłumienia/regulacja balansu)

z algorytmem eliminacji drgania styków,

Projekty pokrewne na CD i FTP:

(wymienione artykuły są w całości dostępne na CD)

AVT-5267 Lampowy potencjometr siły głosu

(EP 12/2010)

AVT-5237 Potencjometr z impulsatorem

(EP 6/2010)

AVT-5206 Cyfrowy potencjometr audio

(EP 10/2009)

AVT-5185 Volumer – Elektroniczny

potencjometr audio (EP 5/2009)

AVT-945 Audioilski potencjometr i regulator

balansu (EP 8/2006)

AVT-5027 Audioilski potencjometr

elektroniczny (EP 9/2001)

AVT-369 Audioilski potencjometr

stereofoniczny (EP 2/1998)

AVT-2338 Potencjometr cyfrowy (EdW 1/1999)

- zintegrowany sterownik 5 diod sygna-

lizujących wartość tłumienia/poziomu

balansu jak i diody sygnalizującej rodzaj

regulacji,

- tryb uśpienia o niskim poborze mocy,

- niezależne bloki napięcia zasilającego

dla części analogowe i cyfrowej układu,

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 3/2011

PROJEKTY

beli 1 zamieszczo-

no ich dokładny

opis funkcjonalny.

„Potencjo-

metr” irma Ma-

xim to w istocie

kompletny sys-

tem audio dający

możliwość re-

gulacji wzmoc-

nienia/tłumienia

sygnału stereo-

fonicznego oraz

balansu między

kanałami, dodat-

kowo wyposażo-

ny w prosty inter-

fejs użytkownika.

Schemat ide-

owy potencjome-

tru zamieszczono

na rysunku 2 . Jest

to typowa aplikacja

układu MAX5440

w wersji zasilanej

napięciem poje-

dynczym. Układ

MAX5440 jest

kompletnym roz-

wiązaniem toru

regulacyjnego,

więc nie ma tu

zbyt wiele miejsca

na rozwiązania

autorskie. Dodat-

kowo, przewidzia-

no możliwość za-

silania napięciem

doprowadzonym

z zewnątrz z pominięciem wbudowanego sta-

bilizatora 78M05 (układ U2) lub też zasilania

układów zewnętrznych napięciem 5 V. Wybór

umożliwia jumper oznaczony jako „POWER”.

Zwora założona na wyprowadzenia 1 i 2 koni-

guruje układ do zasilania zewnętrznym (zakres

2,7...5,5 V, typowo 5 V) zaś założona pomiędzy

wyprowadzenia 2 i 3 umożliwia zasilanie poten-

cjometru napięciem niestabilizowanym z zakre-

su 8..12 V. Naciśnięcie przycisku „MUTE” po-

woduje wyciszenie sygnału audio (-90 dB) lub

powrót do zapamiętanych przed wyciszeniem

nastaw. Przycisk zintegrowany w ośce impul-

satora służy do zmiany trybu regulacji. Standar-

dowo, po włączeniu zasilania, układ MAX5440

pracuje w trybie regulacji tłumienia dla obu

kanałów (utrzymując np. ustawiony wcześniej

balans między nimi), lecz po naciśnięciu ośki

impulsatora przechodzi do regulacji balansu

między kanałami, co dodatkowo sygnalizowa-

ne jest zapaleniem się diody „MODE”. W obu

wspomnianych trybach pracy diody święcące

LED1...LED5 informują o bieżącym stanie prze-

prowadzanej operacji.

Kilka słów opisu należy się samej procedu-

rze regulacji, która każdorazowo ma na wzglę-

Wykaz elementów

Rezystory:

R1...R6: 330 V

Kondensatory:

C1: 1 M F/16 V (tantalowy)

C2, C3: 4,7 M F/16V (tantalowy)

C4, C6: 100 nF (ceramiczny)

C5: 330 nF (ceramiczny)

Półprzewodniki:

U1: MAX5440 (SSOP24)

U2: 78M05 (DPAK)

D1: 1N4004

LED1...LED5: LED (3 mm, czerwona,

matowa)

MODE: LED (3 mm, pomarańczowa,

matowa)

Inne:

ENC: enkoder ze zintegrowanym przyciskiem

MUTE: mikroprzycisk z długą ośką

POT: gniazdo męskie kątowe 90º 7-pin

(NSL25-7W)

PWR: gniazdo męskie kątowe 90º 2-pin

(NSL25-2W)

POWER: złącze typu GOLDPIN 3-pin

Rysunek 2. Schemat ideowy układu potencjometru audio.

dzie zarówno bieżącą wartość balansu między

kanałami jak i tłumienia. Jeśli, dla przykładu,

w wyniku wcześniej przeprowadzonej regulacji

balansu zostało wybrane mniejsze tłumienie dla

kanału prawego, a następnie przełączono układ

w tryb regulacji głośności, to tłumienie będzie

zmieniane dla obu kanałów utrzymując zada-

ny wcześniej balans aż do momentu, gdy kanał

prawy osiągnie minimalną, dopuszczalną war-

tość tłumienia. Dalsze kręcenie osi impulsatora

w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek ze-

gara będzie ignorowane, utrzymując tym samym

zadany wcześniej balans pomiędzy kanałami.

W przypadku zwiększania tłumienia (kręcenie

w kierunku przeciwnym do ruchu wskazó-

wek zegara) będzie ono wzrastać do momentu,

gdy kanał lewy osiągnie wartość maksymalną,

utrzymując do tego czasu wcześniej nastawiony

balans. Dalsze kręcenie osią impulsatora w kie-

runku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara

spowoduje stopniowe zwiększanie tłumienia

dla kanału prawego aż do minimum, co zna-

czy, że jednocześnie zmieni się balans między

kanałami. Ponowne przekręcenie osi impulsato-

ra w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek

zegara przywróci zapamiętaną wcześniej war-

tość balansu między kanałami powodując tym

samym ustawienie tłumienia dla kanału lewego

na minimum a dla kanału prawego na wartość

wynikająca z wartości balansu.

W trybie regulacji balansu układ MAX5440

dba także o to, aby regulacja była wykonywana

w odniesieniu do bieżących nastaw głośności

dla obu kanałów. Dodatkowo, wspomniany

wcześniej algorytm regulacyjny eliminujący

zjawisko tzw. trzasków regulacyjnych uzależnia

moment przełączenia rezystancji obu scalonych

potencjometrów od spełnienia warunku równo-

ści napięć na zaciskach H i L każdego z nich,

przy uwzględnieniu odpowiedniego czasu tzw.

timeout równego w tym przypadku 32 ms. Ten

prosty mechanizm znacznie ogranicza słyszal-

ność niepożądanych efektów regulacji.

- wbudowany układ zerowania po włącze-

niu zasilania (ustawia wartość tłumienia

na -12dB),

- nieulotna pamięć nastaw.

Na rysunku 1 przedstawiono rozkład wy-

prowadzeń układu MAX5440, natomiast w ta-

Rysunek 3. Schemat montażowy układu

potencjometru audio

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 3/2011

Potencjometr audio z układem MAX5440

Tabela 1. Opis funkcjon alny wyprowadzeń układu MAX5440

Pin Nazwa

Opis

Napięcie zasilające część cyfrową układu. Wymagany jest odsprzęgający kondensator ceramiczny 100 nF włączony bezpo-

średnio między to wyprowadzenie a masę zasilania.

2 ENCB Wejście jednego z wyprowadzeń impulsatora. Podciągnięto do V LOGIC poprzez wewnętrzny rezystor podciągający 45 k V .

3 ENCA Wejście drugiego z wyprowadzeń impulsatora. Podciągnięto do V LOGIC poprzez wewnętrzny rezystor 45 k V .

4 MUTE Wejście przycisku wyciszenia. Podciągnięto do V LOGIC poprzez wewnętrzny rezystor 45 k V .

5 MODE Wejście przycisku zmiany trybu regulacji (tłumienie/balans). Podciągnięto do V LOGIC poprzez wewnętrzny rezystor 45 k V .

6 SHDN

Wejście do wprowadzania układu w stan uśpienia po dołączeniu do masy. Każdorazowo, przed wejściem w stan uśpienia,

układ MAX5440 zapamiętuje wszystkie nastawy regulacyjne.

7,24 GND

Masa zasilania

Skrajny zacisk pierwszego potencjometru scalonego

Drugi, skrajny zacisk pierwszego potencjometru scalonego

10 W0

Środkowy zacisk (suwak) pierwszego potencjometru scalonego

11 MIDBIAS

Wyjście napięciowe modułu masy pozornej. V MIDBIAS =(V DD +V SS )/2.

12 BIAS

Kondensator odsprzęgający układu masy pozornej.

13 V DD

Napięcie zasilające część analogową układu. Wymagany odsprzęgający kondensator ceramiczny 100 nF dołączony bezpo-

średnio między to wyprowadzenie a masę zasilania.

14 V SS

Ujemne napięcie zasilające część analogową układu przy zasilaniu bipolarnym. Wymagany odsprzęgający kondensator cera-

miczny 100 nF dołączony bezpośrednio między to wyprowadzenie a masę zasilania. W przypadku zasilania unipolarnego

należy dołączyć do masy.

15 W1

Środkowy zacisk (suwak) drugiego potencjometru scalonego

16 H1

Skrajny zacisk drugiego potencjometru scalonego

17 L1

Drugi, skrajny zacisk drugiego potencjometru scalonego

18-22 LEDIND0-LEDIND4

Wyjścia sterownika 5 diod sygnalizujących wartość tłumienia/poziomu balansu

23 MODEIND

Wyjście sterownika diod sygnalizującej trybu regulacji (tłumienie/balans). Świecenie diody LED świadczy o aktywnym trybie

regulacji balansu.

Montaż

Schemat montażowy potencjometru przed-

stawiono na rysunku 3 . Z uwagi na chęć zmniej-

szenia wymiarów układu płytkę drukowaną za-

projektowano jako dwustronną. Montaż należy

rozpocząć od przylutowania wszystkich elemen-

tów SMD. Pewnych trudności może nastręczyć

montaż układu MAX5440 w obudowie SSOP24

z uwagi na dość gęsty rozkład wyprowadzeń. Dio-

dy LED należy umieścić na odpowiedniej wyso-

kości stosując plastikowe elementy dystansowe.

Zostały one rozmieszczone w taki sposób, aby

po umieszczeniu w docelowej obudowie niejako

okalały gałkę impulsatora. Prawidłowo zmonto-

wane urządzenie nie wymaga żadnych regulacji

i powinno działać od razu po włączeniu zasilania.

Robert Wołgajew

robert.wolgajew@ep.com.pl

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 3/2011

1 V LOGIC

AVT5283 - Potenciometr audio z układem MAX5440.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: