在低端音頻系統中,數字電位計可用作音頻衰減器或放大器(圖1),然而音量的隨機大幅變化將造成音頻信號突然不連續,從而產生可聽得到的干擾,或者雜音。因此,這種簡單的設計不能用于中端或高端音頻系統中。
但設計工程師可通過將隨機的音量變化轉化為確定模式以減少雜音。在這種確定模式中,音量只在過零點發生變化,因此不會發生音量突變。通過在數字電位計的片選信號(/CS)線上增加過零窗口檢測器,將器件的輸出更新延遲到音量信號到達過零窗口,可消除音量突變(圖2)。
因為輸入信號可以是任何的交流電壓,所以信號由C1交流耦合。低功耗、單電源、軌至軌運算放大器AD8541 (U6)產生的直流電平偏移決定了過零基準點。為確保邏輯的兼容性,輸入信號在輸入到由兩個通用比較器ADCMP371 (U2和U3)和與門(U4b)構成的窗口比較器之前,由R4和R5進行衰減。電阻串R1、R2和R3設置窗口電平(5mV),這樣一旦輸入電平處于2.5025V和2.4975V之間,輸出就變為高電平。
比較器輸出與片選信號進行邏輯與運算,這樣一旦信號通過窗口檢測器,數字電位計就進行更新。音頻信號的雙向電壓擺幅很大,因此數字電位計必須具有低失真和高電壓特性。
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圖1:當音量發生隨機變化時,這個簡單的數字電位計音量控制電路將在音頻系統中產生雜音。 |
圖3給出了最終測試結果。下面的一條軌跡表明,當音量變化發生在過零窗口附近時,音量從四分之一幅度到滿幅度的變化是平滑過渡的。
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圖2:通過在數字電位計的片選信號(/CS)線上增加過零窗口檢測器,將器件輸出的更新延遲到音量信號到達過零窗口,可消除音量突出。 |
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圖3:基于圖2電路的最終測試結果表明,當音量變化發生在過零窗口附近時,音量變化是平滑過渡的。 |
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