利用MAX5456/MAX5457构成音量调节器

摘要：本应用笔记介绍了一种通过简单的按键接口和三片MAX5456/MAX5457立体声、对数抽头数字电位器实现音量均衡、调节的方案。

MAX5456/MAX5457立体声、音频电位器为双路、对数抽头数字电位器，带有一个简单的按键接口，在音频产品中用于控制、均衡音量。每个电位器有32个抽头点，可替代机械式电位器。MAX5456/MAX5457利用Maxim专有的SmartWiper™控制结构，无需微控制器控制，提高了滑动端的瞬变速率。首先将/DN / /BAL或/UP / /BAL1保持为低电平1s，然后，在最初的4s内滑动端可以以4Hz的频率变化，此后则能够以16Hz的频率变化。音量控制模式下， MAX5456/MAX5457的滑动端同时改变，调节两个声道的音量，并保持声道之间的平衡。在均衡控制模式下，MAX5456/MAX5457用于调节声道0和声道1之间的平衡，并保持音量不变。其他特性包括：单电源或双电源供电、无杂音切换、-90dB (典型值)静音模式、上电时复位到-12dB滑动端位置、(THD + N) = 0.01%以及16引脚QSOP/TQFN微型封装。

用数字电位器处理交流信号时，需要考虑以下因素：首先，必须将交流信号偏置到直流电源电压范围内；其次，数字电位器每级变化通常只是提供一个等效的电阻增量，总的端到端电阻会在不同器件之间存在较大差异，例如，有些类型的数字电位器会存在±30%的变化量。（详细信息请参考应用笔记161：Using a DS1802 Push-Button Digital Potentiometer to Create an Audio Preamp with Attenuator和应用笔记1828：Audio Gain using Digital Potentiometers for more information。）


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图1. 利用三片MAX5456/MAX5457 IC构成的音量调节、均衡电路

利用附加的MAX5456/MAX5467可以实现多扬声器配置的音量控制。触发/MODE输入在音量控制和均衡控制之间切换MAX5457的工作模式，可以用LED输出指示两种不同模式。在图1应用电路中，U1用于控制立体声输入信号的平衡和音量，并为U2、U3构成的音量衰减器提供左、右声道输出。在音量控制模式下，通过U1的/DN / /BAL0或/UP / /BAL1按键改变主控制器的音量。如需调节平衡，则触发/MODE引脚使U1切换到均衡模式，通过/DN / /BAL0或/UP / /BAL1进行调节。

U2和U3分别构成左、右声道的音量衰减控制。调节U2的平衡，来自U1的左声道信号在L0、L1进行调节；同样，调节U3的平衡，来自U1的右声道信号在R0、R1进行调节。参考MAX5456/MAX5457数据资料进行音量、平衡调节。一般情况下并不使用U2、U3调节音量，但有时也可以用来补偿音频通道的不匹配。

应用电路中U1的前级运算放大器用于线性放大或为立体声音频信号源提供高阻输入，以驱动MAX5456/MAX5457。MAX5456/MAX5457 IC的最小端电阻为7kΩ, U1左、右声道输入端的等效阻抗为7kΩ (最差情况下)，或10kΩ (标称值)。U1输出端的两个放大器用作缓冲器，限制负载对THD指标的恶化。U2、U3输出端的四个放大器可以减小电位器电流，放大输出信号，以驱动扬声器。