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¿Modo eficiente de obtener múltiples tensiones analógicas de un microcontrolador?

He leído en mi investigación que la mayoría de los microcontroladores no se construyen con salidas DAC ya que son caras de incluir en los chips de silicio. Además, las aplicaciones que requieren salidas analógicas suelen necesitar una resolución más alta de lo que es factible en un microcontrolador y, de todos modos, probablemente utilizarían un circuito integrado dedicado.

Estoy planeando construir un sintetizador analógico con memoria de parches (almacenamiento y recuperación de estados de tensión). Aparentemente estos funcionaban leyendo el voltaje de un potenciómetro analógico en un microcontrolador y aplicando un voltaje de control al sintetizador usando un DAC. Este estado podía guardarse y recuperarse como "presets".

Lo que me gustaría saber es una forma adecuada de controlar múltiples salidas analógicas a un circuito desde un microcontrolador.

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ianb Puntos 659

Podrías usar DACs o podrías usar las salidas PWM del MCU. Los DACs cuádruples están disponibles y he utilizado uno recientemente de MAXIM - era una versión de 12 bits y fue controlado desde el MCU a través de un enlace en serie. Podrías añadir fácilmente varios de estos dependiendo de cuántas salidas de voltaje necesites generar. Creo que MAXIM también produce un DAC con 32 salidas. Acabo de comprobarlo - es un MAX5773 (editado) DAC de 14 bits

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Steve Paulo Puntos 8263

Re: Aparentemente estos funcionaban leyendo el voltaje de un potenciómetro analógico en un microcontrolador y aplicando un voltaje de control al sintetizador mediante un DAC.

No todos los equipos analógicos con control digital se fabrican exactamente así, y el tuyo no tiene por qué hacerlo.

Dado que no estás pasando el audio a través de los potenciómetros, no hay razón para usarlos por purismo de audio. La lectura del voltaje en un potenciómetro analógico tiene problemas. Aparte de los fallos del mando, que se traducen en lecturas erróneas (lo que puede solucionarse utilizando un mando de plástico conductor caro y una complejidad adicional en el circuito), existe el problema de que el mando tiene una posición absoluta que corresponde a un voltaje. Cuando se recupera una preselección, ésta se desincroniza con el potenciómetro. Por ejemplo, digamos que el mando está al 10%, y la preselección recuperada está al 90%. Al programar un nuevo valor, en cuanto el usuario mueve el mando, el valor salta del 10% al 90% aproximadamente. Considere la posibilidad de utilizar un codificador rotativo para obtener directamente el cambio de rotación del mando. Los codificadores rotativos giran libremente: no tienen cero, por lo que permiten un ajuste relativo. Esto también significa que se puede multiplexar fácilmente un codificador rotatorio entre varios parámetros. Por ejemplo, el usuario puede utilizar los botones para ir hacia adelante y hacia atrás en una lista de parámetros, y ajustarlos con el mando giratorio, que sólo tiene que girar por la cantidad relativa del ajuste: subir un poco éste, bajar un poco aquél...

En cuanto al control, si bien tiene mucho sentido utilizar un chip DAC para controlar un circuito de tensión, no hay que olvidarse de los potenciómetros digitales. Las secciones de un diseño de sintetizador analógico que originalmente contienen potenciómetros simples pueden parametrizarse digitalmente si esos potenciómetros se sustituyen por potenciómetros digitales. Sólo los circuitos controlados por tensión se benefician del uso de un DAC. Los potenciadores digitales también pueden combinarse con op-amps para construir DAC's. Por ejemplo, vea la nota de aplicación en la hoja de datos para el AD5290 . No necesariamente se obtiene la resolución (muchos potes digitales están restringidos a sólo 7 u 8 bits, y si se quiere más, otros parámetros pueden tener que ser comprometidos debido a la reducida elección de piezas). Pero, digamos, si un diseño necesita 5 potes digitales, y un DAC, podría ser más conveniente, si otras consideraciones lo permiten, sólo hacer el DAC usando el mismo pote digital, y luego sólo programar 6 potes digitales idénticos en el firmware.

Cosas a tener en cuenta: los potes digitales no son puramente óhmicos: añaden una pequeña cantidad de distorsión. En general, una mayor tensión de alimentación la reduce. Además, las tensiones de entrada que se presentan en los terminales resistivos están limitadas a la tensión de alimentación. Así que no puedes conectar un pote digital de 0 a 5V en un circuito de audio donde los voltajes pueden oscilar +/- 15V.

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