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音频电路中数字电位器的应用

时间:2021-08-23 11:49:47

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区别于传统的电位器,数字电位器能够被直接安放在电路板的信号通道,这是数字电源的主要优势之一。此外,数字电位器还能够有效地抑制电子噪声,避免产生干扰信号,而这对于音频设备来说是非常重要的。在本文中,小编将为大家介绍数字电位器在音频设备中的应用。

数字电位器可以提供对数和线性变化函数,对数变化的数字电位器常用于Hi-Fi音频设备中的音量调节,可为具有非线性响应特性的人耳建立一个线性变化的音量控制。目前,高度集成的数字电位器可以在单芯片内提供六个独立的电位器,并支持多声道音频设备,如立体声、环绕杜比系统等。对于音频设备,需要注意每一级抽头位置的瞬变过程,如果抽头位置没有精确地切换到0V,音频信号会带有噼啪声和砰然声。幸运的是,新一代数字电位器包含的过零检测功能(如DS1802)可确保在检测到过零(0V)或50ms延迟时改变抽头位置,从而可降低抽头位置瞬变时的音频噪声。

(a)

(b)

图1立体声前置放大器

新一代的DS1802音频电位器包含了两个数控电位器,对数抽头,每级变化1dB。最大衰减量为63dB。此外,它还带有静音功能,可将信号衰减90dB。DS1802有四个按键输入,可用于音量/平衡控制。合理利用其过零检测器,能够实现音量的无缝调节,以得到纯净的音频信号。图1提供了一个前置放大器方案,可通过按键控制两个立体声声道。用DS1802构成音量控制电路时,需要将交流信号偏置在直流电源范围内,否则,DS1802会将低于GND、高于VCC的音频信号钳位掉,DS1802可以采用3V或5V电源。由于音频信号通常是对称的,所以,最好将直流偏置设置在VCC/2,以获得最大的音频信号摆幅。

图1是一个惠斯通桥电路,可用来将输入信号偏置在VCC/2。该电路允许交流信号通过位于中间位置的电阻(电位器),来对电阻两端进行相同的直流偏置。这一点对于数字电位器非常关键,因为过零检测器是在电位器两端电压为零时切换电位器的位置,因而,可以消除由于数字电位器的非连续切换所造成的噼啪声和砰然声。图1(b)是在图1(a)基础上构建的电路,该电路的输入阻抗为13.7kΩ,桥电路和输入电容造成的信号衰减为1.2dB(20Hz)。此外,还需要在靠近DS1802和MAX4167的VCC引脚加旁路电容。

本文主要讲解了数字电位器在音频设备中的应用。这种数字电位器的抗干扰性能非常适用于音频设备的设计与开发。对数字电位器感兴趣的朋友不妨花上几分钟来阅读本文,在巩固基础知识的同时肯定能有意想不到的收获。

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