cdsを利用したアッテネータ
1.アッテネータ回路検討
 ギターのエフェクター(Phaser)に使用した Cdsを利用して電子ボリュームを作ることにします。ペアー使用で余ったMIO202CLを利用することにします。
単体の電流/抵抗特性の測定値から最大抵抗値を50kΩ最小抵抗430Ωの範囲を使用することにしました。回路図を下に掲載します。
 
 電源は10V~12Vを供給することにします。ギターエフェクタ同様にLEDの電流をコントロールすることにより抵抗値を可変させますが、コントロール電流の質が音にも影響するかもしれませんのでオペアンプではなくトランスコンダクタンスアンプを使用した構成を考えました。
動作原理は簡単で、50kのボリュームと430Ωの直列抵抗と同じ抵抗値に常にコントロールされるという動作になります。電流コントロールのため差動の電流差を倍程度に抑えVbeの電位差を18mVほどにします。
直列に入っている430ΩもLEDに流す最大電流を抑えるためです。
電流源や電源のノイズも気になりますので、ディスクリート電源を設計します。
 2015/4/12 UP
   
2.見直しと実験 
 モールドタイプのLCR0202が秋月で購入できるようになったので実験に採用することにしました。とりあえずどこまで電流を絞れるか500Ω~100kΩの可変をしてみることにしました。測定すると数μA~2mAまで変化させると実現できます。回路もできるだけシンプルにしてみました。当初使用したMIO202CLより少ない電流で数百Ωまで下げることができました。
   2018/6/3 UP
 
 
 今回は、普通のオペアンプを使用する事にしました。耐圧が15V以上で入力グランドセンスタイプを選ぶとLMC662というMOSオペアンプを見つけました。
LCR0202は20個ほど購入し特性の近い物を選んで使用しす。選別が甘かったせいもありL,Rに最大1.5dBほどの差が出てしまいました。
100k側は電流が数μAしか流れていないので値が若干ふらついているようです。温度特性か回路ノイズによるものか調べてみる必要があります。
温度を安定にしてあげるために銅板を貼り付けたりしてみます。
 実際に採用するときは、50KΩや20KΩに下げてあげる必要がありそうです。
下にLCR0202の特性を(一例)あげておきます。

縦軸:(kΩ)  横軸:電流(mA)
2018/6/3 UP
 
 コントロール系のノイズを抑えるためコンデンサーによる対策を加えたこととボリュームを100kΩから50kΩに変更してLEDに流れる制御電流を約2倍ほどにしてみました。
位相が回って低周波発振が止まらないので帰還側のグランド間のコンデンサを取りました。
 ボリュームの適当な6ポジションのLR誤差を測定してみました。最大減衰率が約-48dBでこのポイントが-0.2dBの誤差でした。性能の良いアッテネータを完成させることができました。
2018/6/14UP
LCR0202は最終基板含めて20個の購入品から選別してペアを組みました。試作で10個測定し6個使用した残り14個から選別したので最初から選別すれば楽に特性をそろえることができたと思いました。
 価格もMIO202CLの半分なのでメリットがあります。
   2018/6/23UP
 1  2  3  4 5   6
-48.03 -28.11 -20.95 -15.81 -6.29 -0.04
-47.82 -28.14 -20.98 -15.90 -6.36 -0.04
-0.21 0.04 0.04  0.09 0.07  0.00
ボリュームの6ポジションのアッテネートレベルの左右誤差(dB)
   
 
 

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