Использование потенциометра MCP4231 как крутилки громкости на входе УНЧ

Добрый день.

У меня возникла такая проблема - решил заменить ручной потенциометр на входе УНЧ на электронный mcp4231. Собрал по стандартной схеме, взял скетч и... запустил. В результате такая ситуация:

на уровнях 0 и 128 входящий сигнал (для теста взял синус порядка 1 В с частотами от 15 до 100 Гц, регулируется плавно, генератором) более менее адекватен - то есть на 0 выходит 0, на 128 выходит синус, но слегка такой с дрожью, шум мааааленький есть, но синус вполне себе синус и стабилен во времени, не плывет и не гнется.
А вот на промежуточных значениях начинаются "приятности" - на малых уровнях входного сигнала (порядка 0,1 В где-то) входная синусоида уже и не синусоида, но больше на что-то прямоугольное смахивает, причем на границах "вылетают" остренькие пики не самых малых амплитуд. С увеличением амплитуды входного имеющееся подобие выходного синуса совсем перестает быть похожим на синус, количество иголок подрастает, сигнал отдаленно имеет периодичность входного и причём еще и нестабилен во времени, то есть кривулина не стоит, а постоянно пляшет и гнется, как после двух литров беленькой.

Собирал на основе этих статей http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/MCP4231-dual-digital-potentiometer-circuit.php и http://wikihandbk.com/wiki/Arduino:...ощью_двух_SPI_цифровых_потенциометров_MCP4231 Но в моём случае упростил только до одной микросхемы и использования всего одного канала на ней.

Также имеется вопрос: без разницы ли, куда вешать плюс и землю входного сигнала на входы mcp4231 - на PA0 землю и сигнал на PB0 или можно и наоборот?

 

Развязывающие конденсаторы не забыли?

 

Сейчас более подробно уточню.

Если на выходе поставить простой RC-фильтр (0.1 мкф, 3кОм), то иголки и шум типа шубы вокруг линии синуса пропадают, при этом сам выходной синус несколько искажается, но для задачи не критично. Далее, если ВХодной синус 1 В и выше (геныч максимум даёт 5 В), то хоть и ВЫХодной синус искажен, но во времени стабилен (картинка на осциле может слегка плать вправо, влево, но линия сама устойчива достаточно, не извивается от периода к соседнему периоду, не вихляет). Если же ВХодной синус уменьшается до примерно 0.3 В и ниже, то линия ВЫходного синуса начинает валиться, не просто вся синусоида плывет в сторону а она "кривляется".

Без фильтра на ВЫХоде, плюс ко всему весь сигнал одевается в плотную шубу из иголок приличной амплитуды ( порядка 5 В).

Еще момент, хоть с фильтром, хоть без, на амплитудах ВХодного сигнала от 2 В ВЫХодной сигнал заметно отклоняется от синуса, т есть это синус, но скособоченный. Мне это не особо мешает, но хотелось бы понять, откуда это счастье.

В интернетах пишут, что цифровые потенциометры служат заменой механических и у них прекрасные показатели по шуму. В моём же случае шумит как иерихонская труба. Есть еще две такие же мирухи (из ЧИП ДИПА, первую там же брал), может есть смысл поменять? Какова вероятность брака?

НАсчёт развязывающих конденсаторов - я в этой теме вообще ни в зуб ногой (поэтому обратился сюда за помощью, паять умею только проводочки в розетке и знаю школьный курс).
Куда, какой номинал и как их ставить....? Как сделать, чтобы этот цифровой потенциметр не искажал входной синус на амплитудах вплоть до 5 В?
Задача - на вход УНЧ поставить вместо механического цифровой потенциометр с программным управлением, частоты от 10 Гц до 150 Гц примерно, амплитуды входного сигнала порядка от 0.1 (0.05) до 1.5 В. И чтобы при этом выходной синус был как можно качественней, без шума и искажения формы.

 

да, и еще . Даже когда ардуина не включена, то с выхода летит примерно 50 Гц (и около 0.5 В). Заменить провода на коаксиал, арудину и платку с MCP4231 спрятать в мет.корпус? Ещё прицепить развязывающие конденсаторы (кстати, что это и куда они ставятся)?

На ссылках, которыми я руководствовался (стартовый пост) конденсаторов нет.

 

100нФ керамика максимально близко к ногам питания. Ваши ссылки писали ардуинщики, а это 90% шанс, что схемотехники они не осилили. Читайте даташиты.

 

То есть прям на питание микросхемы параллельно? Она запитана от ардуины - этого недостаточно для стабильности? Даташит конкретно на эту микро меня расстроил, я потерялся в 88 страницах.

И ещё я ставлю фильтр, по сути тот же конденсатор, на ползунок и ту ногу потенциометра с которой снимается сигнал (получается, что на ногах А и В у меня подсоединены два провода входного сигнала, на А земля, на В плюс, потом с ползунка W снимается плюс выходного сигнала и с ноги А снимается земля выходного сигнала) - после этого шум и дребезг на выходе пропадают (по крайней мере в осциллограф их уже не заметно), но синус немного делается ассиметричным - это так и должно быть по идее, конденсатор добавляет.
Уточнение, Всё, что написано в стартовом посте - это при отключенной ардуино и микросхеме (но включенном генераторе). При включении ардуино всё становится как в посте номер два.

Думаю, что нестабильность и "кривляние" выходного сигнала при малых (примерно до 0.3 В) значениях входа связаны в основном с наводками и есть идея поместить всё хозяйство в экранированный корпус.

За подсказку с конденсатором на ножки питания спасибо. Завтра постараюсь проверить.

 

с землей разберись. Если не угадал с точками нулевых потенциалов - никакие коаксиалы и конденсаторы не помогут.

 

есть и огромная.

 

классный ответ " есть и огромная". Что он мне даёт? нихрена ничего. В чём разница, почему разница?

Ещё раз - беру три выхода микросхемы 8 (P0A), 9 (P0W) и 10 (P0B), у меня земля входного сигнала повешена на ногу 8, плюс входного на ногу 10, земля выходного на 8 и плюс выходного на 9. Какая разница будет, если землю входа и выхода поменять на 10? Я пробовал и так, и так, разницы не заметил.

Тут http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/MCP4231-dual-digital-potentiometer-circuit.php земля заведена на 10 пин микросхемы.

 

См. Даташит на стр. 32. Пины А, В и W подключены к разным точкам потенциометра.
Входной сигнал должен быть не менее -0.3 В и не более Vdd-0.3 В. А лучше работать в середине диапазона.
Ток через эти пины не должен превышать 2.5 мА.

88 страниц - 20 это корпусировка, 20 графики и 20 описание протокола. Остаются ещё 20 на описание характеристик микросхемы.
Не так уж и много.

 

Спасибо, посмотрел.
Судя по странице 32 даташита без разницы, куда цеплять землю и плюс сигнала - на А и В или на В и А. На стр 3 читаем, что входной сигнал должен быть не менее Vss - 0.3 B и не более Vdd +0.3 B, то есть значение 0,05 В должно отрабатывать нормально, главное, чтобы относительно земли сигнал в минус не улетел.

 

хорошие, проверенные микросхемы регулятора громкости - FM62429, а не вотэтовотвсё.

 

Она запитана от проводов, которые запитаны от ардуино. А провода обладают ненулевой индуктивностью и сопротивлением. Как и дорожки на плате ардуино. В реальном мире эти элементы игнорировать нельзя.

 

да и это есть, путает, поэтому я советую попробовать работать в середине диапазона.

 

Есть цифровая земля, есть аналоговая. В данном случае есть уникальная возможность эти земли не объединять. Поэтому здесь:

вообще не понятно, о какой земле и о каком плюсе идет речь.

 

Вычитал из analog.диалог, что агнд и дгнд объединяются внутри микросхемы, при условии, что в даташите не сказано обратного, т.е. лучше объединять. Когда идёт передача данных на потенциметр нас же не интересуют значения резисторов (шумы не мешают) + объединение земли с другой частью схемы можно сделать маленькой перемычкой.

В даташите диапазон напряжений на терминалах потенциометра указывается в интервале от земли микросхемы и её же питания, нельзя коворить, что они развязаны.
Так же там указывают к чему подключены терминалы, т.е. их порядок тоже важен (может быть разница только в коде, который будет соответствовать Vw=Va или Vw=Vb

 

А по постоянному напряжению микросхема отрабатывает деление?

 

покажи рисунок из даташита

лучше не объединять

и получится абдурино схемотехника с примерно следующими проблемами:

 

Конечно, там таких тонкостей нет, подозреваю, что для этой микрухи разъединение земель не даст каких-либо изменений. Вот статьи раз и два.

Причины, конечно, могут быть и связаны, но не на прямую

 

конечно, нет. Ибо эта микруха ПАТАНЦИОМАТЭР. У патанциоматэра нет никаких земель - нижняя точка, верхняя, отвод. Усё.