¿Cuál es la mejor manera de trazar el "cono" de un circuito de potenciómetro?

El problema es diseñar controles de ganancia / volumen / panorama / balance / fundido cruzado / mezcla con una "ley" o "reducción"; la velocidad a la que cambia el volumen audible a medida que los gira. (Descrito en The Secret Life of Pots y Changing the Law of a Pot , por ejemplo).

Es fácil hacer controles en los que la ganancia cambie muy poco en el medio y luego se desplace hacia arriba en la parte superior, por ejemplo, pero eso no es bueno.

Por lo tanto, me gustaría "dibujar" el circuito y luego trazar la ganancia / atenuación en función de la posición del potenciómetro, ya sea con log o potenciómetros lineales, y poder variar los valores de los componentes y ver rápidamente el efecto en la función de ganancia, en para acelerar la búsqueda de los valores óptimos de diseño / resistencia.

Actualmente hago uno de los siguientes:

1. Simule el circuito en TINA-TI . Esto apesta porque:
   • Las macetas solo vienen en forma cónica lineal.
   • No sé de qué manera trazar algo en función de la posición del bote. Puede establecer el bote como un objeto de control y variar la posición en pasos de 0% a 100%, pero no conozco una forma de trazar la ganancia. Solo sé que puede trazar la respuesta de frecuencia en cada posición, leer las ganancias del diagrama de respuesta de frecuencia y ponerlas en una hoja de cálculo, lo cual es muy tedioso.
2. Calcular la curva en un programa de matemáticas como wxMaxima o Python y grafíquela . Esto apesta porque:
   • Requiere ingresar la ecuación de ganancia a mano, lo que puede ser tedioso y propenso a errores para ciertos circuitos. Al observar una ecuación compleja no se puede saber si es correcta o no, y modificarla agregando resistencias en paralelo a los circuitos existentes es difícil.
   • Nuevamente, es difícil planear una olla cónica de troncos. Tendría que ingresar el cono como una función separada que alimenta la función de ganancia, y aún así no coincidiría exactamente con el mundo real.

¿Alguna otra idea?

A modo de ilustración, aquí hay una gráfica que hice comparando la olla lineal, las ollas de cono cónico y la olla lineal con "resistencia desplegable" para aproximar un cono cónico. Me gustaría algo que trazará la curva amarilla, para diferentes valores de la resistencia desplegable, para que pueda comportarse lo más cerca posible de las otras curvas, sin tener que ingresar una ecuación manualmente. Por supuesto, mis aplicaciones reales son más complejas, pero este es un ejemplo de lo que quiero hacer.

(Copiado de Electronics Exchange )

Parece que el modelo de bote incorporado que está utilizando en su simulador de circuito solo le permite establecer la posición del bote una vez en el esquema, y ​​luego la posición es constante durante la simulación.

El modelo de potenciómetro en eCircuit muestra cómo construir un modelo que actúa como un bote lineal que gira durante la simulación. Eso es exactamente lo que necesitas, ¿verdad?

Ese modelo tiene un archivo de especias que utiliza una fuente lineal por partes (PWL) que controla la posición del bote frente al tiempo.

* WIPER POSITION: 0V=CCW, 1V=CW
VPOS    20  0   PWL(0MS 0V   1000MS 1V)

Puede usar el "voltaje" de VPOS como la coordenada X en su gráfico, que representa la posición del bote; o tal vez sea más simple trazar X como tiempo y elegir un PWL que convierta linealmente el bote proporcional al tiempo.

Luego ejecuta la simulación y traza el voltaje de salida frente al tiempo. Tal vez canalice una onda cuadrada a alguna frecuencia de audio y grafique el voltaje de salida frente al tiempo; luego, cuando vea varios segundos de simulación, verá una masa sólida (las oscilaciones son demasiado rápidas para ver, más de 1 ciclo por ancho de píxel) que muestra la envolvente de la forma de onda de salida, y puede usar la parte superior o la superior. inferior como una estimación de la ganancia.

Para simular un bote no lineal, puede (a) editar la línea PWL para girar el bote a una velocidad no lineal, pero trazar X como tiempo, algo como:

* nonlinear turn
VPOS    20  0   EXP(TIME)
VPOS    20  0   LOG10(TIME)

O podría (b) construir un modelo de un bote no lineal y mantener el PWL girando ese bote a una velocidad lineal, usando algo como

EPOS  21 0 TABLE{V(20,0)} = (0 0.7) (1 7.0) (2 700) (3 7k) (4 70k)

Tanto (a) como (b) dan las mismas características de resistencia frente al tiempo, ¿verdad? Con suerte, puede encontrar alguna función o polinomio o un conjunto de puntos para alimentar a PWL o TABLE que brinde una aproximación lo suficientemente cercana a la resistencia real de su bote no lineal del mundo real.

Supongo que ya tiene herramientas de software que le permiten dibujar un esquema de circuito y simularlo, que también aceptan modelos SPICE. Si no, estoy bastante seguro de que hay algo adecuado en la Lista de simuladores de circuitos electrónicos gratuitos .

EDITAR:

O en la lista Chiphacker de simuladores SPICE gratuitos .

Para trazar la ganancia de la señal de CA en función de la posición de la olla, primero ejecute una simulación transitoria (tiempo). Luego, trace la salida (el voltaje en el cable que va al altavoz) frente al tiempo. (O podría trazarlo frente a la "señal de giro", V (20) en el código anterior). Es posible que tenga una opción de menú desplegable para hacer esto; El método de la vieja escuela es algo como:

* WARNING: untested code
* ANALYSIS
.TRAN   5US  1000MS
*
* VIEW RESULTS
.PRINT  TRAN    V(1) V(2) V(20) V(77)
*
.PROBE
.END

Esto se hace muy fácilmente en LTSpice (quizás también pueda traducirse a otras variantes de Spice, no lo he intentado), vaya a http://tech.groups.yahoo.com/group/LTspice/files/%20Tut/Potentiometer / para obtener el archivo potentiometer_standard_test.asc. Trazará las diferentes curvas como quisieras.

Entonces, lo que he estado haciendo:

1. Medí la resistencia de las ollas de la vida real de diferentes conos a medida que los convertía en cada uno de sus retenes y puse todas las medidas en una hoja de cálculo. Coincide bastante bien con las curvas del fabricante, con segmentos por segmentos de diferentes velocidades y mostrando resistencia final, etc.
2. Calculo la fórmula de ganancia para un circuito dado y luego la traduzco a Excel (colocándola en una columna diferente que hace referencia a la columna para un cono específico) y hago un gráfico para poder trazar la ganancia frente a la posición del bote mientras intento diferentes circuitos.

No es tan fácil como dibujar el circuito en una GUI, pero funciona, y las curvas son lo más realistas posible.

Parece que desea conectar un servo o paso a paso a un bote y usar un ADC para medir su variable dependiente, ya sea la respuesta del sistema que controla el bote (amplificador, fader, ecualizador, etc.) o simplemente la resistencia de el limpiaparabrisas a uno de los extremos.