Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digitalpotentiometer in analogen Anwendungen


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von Sebastian P. (sebl)


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Moin Allerseits,

In Meinem Kopf entsteht seit einigen Monaten stück für stück ein 
(Weitestgehend) Eigenbau Hifiverstärker.
Als Endstufen stehen eigentlich schon seit realtiv Anfang an fest, dass 
die 180W Class D Module (2 Stück natürlich) von Hypex zum Einsatz 
kommen.
Gespeist über einen 225VA Ringkerntrafo mit mind 10mF zum Glatt Bügeln 
der Spannung.

Das ist für die aktuelle Fragestellung aber eigentlich erstmal 
zweitrangig.
Als vorstufe für den Verstärker habe ich beim quer lesen des Forums das 
Projekt 88 von Elliot Sound Products entdeckt 
(http://sound.westhost.com/project88.htm), würde das ganze aber gern um 
einen 3-Band EQ erweitern, und jetzt kommts: Am liebsten komplett 
digital über einen µF Steuern können, was wohl auf Endlosencoder 
hinausläuft.

Jetzt stellt sich mir die Frage, ob die Digitalpotentiometer, die so auf 
dem Markt sind, sei es jetzt von Microchip, von Maxim, AD oder Konsorten 
das Signal in irgendeiner Form beeinflussen/verzerren oder ähnliches. 
Der Einfachheit der Programmierung wegen würde ich gerne auf Up/Down 
Pots setzen, falls möglich, damit ich mich nicht noch tief in die 
Materie von SPI bzw. I2C graben muss, nachdem das Projekt sowieso schon 
relativ ausufernd wird.
Dazu kommt dann noch die Frage, ob die digitale Seite mir die Analoge 
Seite stört.

Falls es oben noch nicht so ganz genau Raus kam:
Es soll Lautstärke/Balance/Hi/Mid/Low digital einstellbar sein und den 
Klang idealerweise wenig beeinflussen. Einen DSP-förmigen weg würde ich 
gerne ausschließen, nachdem mir dafür die Kenntnisse höherer Mathematik, 
Signalfaltung und was dazu gehört komplett fehlen.

Hoffe, es kommen einige hilfreiche Antworten/Anregungen

Edit:

Ein Punkt der mir gerade noch einfällt: Ich bin in diversen 
Datenblättern nicht fündig geworden über die maximal zulässige Spannung 
der Digitalpots, ich geh jetzt mal davon aus, dass ich den Punkt 
schlichtweg überlesen hab, als Beispiel hier mal noch ein Datenblatt von 
einem Microchip IC: 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21945e.pdf

LG Sebl

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Natürlich verzerrt jedes Bauteil das Signal.

Aber schlimmer ist oftmals der begrenzte Spannungsbereich.
Währung der EQ mit +/-15V läuft, vertragen viele Digitalpotis nur 
Signale zwischen 0V und 5V. Da werden laute Musik gnadenlos geclippt. 
Verringert man den Signalpegel durch die Schaltung, steigt das Rauschen.

Daher muss man die Potis mit Bedacht wählen, und das geht dann schnell 
ins Geld.

CS3310 (Cirrus/Crystal) PGA2310/2320 (TI, +/-15V +32..-95dB 0.0003 
THD+N, 20 EUR) BH3532 (Rohm) WM8816 (Wolfson) TC9235=PT2256 (Princeton) 
M62429 (Mitsubishi 5V 83dB 0.01% THD) DS1882 (Stereo +/-7V 63dB 1.50 
EUR) MUSES72320 (Stereo +/-18V 120dB Digikey 12 EUR)
CAT5133 (16V UP/DOWN OnSemi) AD5291/92/93/AD7376 (30V SPI Analog), 
MAX5436-39 (30V SPI Maxim), DS1808 (+12/-12 TWI log) DS3501/02 (15V I2C 
Dallas) X9312 (15V, INC/DIR Xicor)

Daher kann es angemessener sein, alles zu digitalisieren und per DSP zu 
machen. ADAU1702 oder AK7722 als Beispiel.

von Sebastian P. (sebl)


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Ich hab mich mittlerweile noch etwas mit dem Thema Vorstufe auseinander 
gesetzt.
Als Lautstärkesteller Hab ich mir den PGA 2320 von Texas rausgesucht, 
nicht ganz billig aber für meine Zwecke wohl zielführend.

das Thema Equalizer steht allerdings immernoch im Raum.
Auch da gibt es einige Fertige ICs auf dem Markt, die sich digital 
ansteuern lassen (LMC895 z.B.) Allerdings ergibt sich dann erstmal das 
Problem, dass der Chip nicht mit meinen +-15V klar kommt, des weiteren 
stellt sich die Frage, ob der EQ recht musikalisch eingreift.
Ich bin heute dann auf die Idee gekommen, den Linkwitz-Riley Crossover 
wie bei ESP gezeigt http://sound.westhost.com/project09.htm
an den Outputs mit einem weiteren OPV zu Summieren und die 
Summierwiderstände über Analog Switches (Spontan mal den Max333 in den 
Topf geworfen) zu schalten.
Bei einem Analogswitch mit 4 Schaltern würde das bei jedem der 3 Bänder 
mit 4 Bit Auflösung (7 Stufen in jede Richtung + 0 ) und einem Aufbau in 
Stereo einen Aufwand von 6 dieser ICs einbringen.
Außerdem handle ich mir damit das Problem ein, dass bei Verstärkung 
kleiner 1 der OPV instabil wird, richtig?
Außerdem dürfte die 0-Stellung alles andere als ein linearer Zustand 
sein, richtig?

Würde gern mal einige Meinungen zu dem Thema hören.
Bin für allerlei Vorschläge offen, außer jene, die mir zu einer Analogen 
Lösung raten, das geht genau gegen mein Konzept einer Komplett digitalen 
Oberfläche an der Frontplatte.

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