數(shù)字電位器說明

數(shù)字電位器說明IMBstandardizationoffice【IMB5AB-IMBK08-IMB2C】數(shù)字電位器 亦稱數(shù)控可編程電阻器，是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)器承受數(shù)控方式調(diào)整電阻值的，具有使用敏捷、調(diào)整精度高、無觸點(diǎn)、低噪聲、不易污擬電位器)的型CMOS數(shù)字、模擬混合信號(hào)處理的集成電路。數(shù)字電位 亦稱數(shù)控可編程電阻器，是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)器承受數(shù)控方式調(diào)整電阻值的，具有使用敏捷、調(diào)整精度高、無觸點(diǎn)、低噪聲、不易污數(shù)字電位器的特點(diǎn) ::壽命長(zhǎng)(因無機(jī)械觸點(diǎn))、工作牢靠、性能穩(wěn)定、耐振動(dòng)、體積小，能和數(shù)字電路或單片機(jī)敏捷地結(jié)合在一起。數(shù)字電位器工作原理由于數(shù)字電位器可代替機(jī)械式電位器，所以二者在原理上有相像之處。數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路，如圖1位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路，如圖1所示。當(dāng)數(shù)字電位器用作分壓器VH、VL、VWRRLRW表示。2n個(gè)阻值一樣的電阻串聯(lián)，每只電阻的MOS管構(gòu)成的模擬開關(guān)相連，作為數(shù)字電位器的抽頭。這種模擬開關(guān)等效于單刀單擲開關(guān)，且在數(shù)字信號(hào)的掌握下每次只能有一個(gè)模擬開關(guān)閉合，從而將串聯(lián)電阻的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到滑動(dòng)端。數(shù)字電位器的數(shù)字掌握局部包括加減計(jì)數(shù)器、譯碼電路、保存和恢復(fù)掌握電路和不揮掌握下可實(shí)現(xiàn)加／減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器把累計(jì)的數(shù)據(jù)直接供給應(yīng)譯碼電路掌握開關(guān)陣列，同時(shí)也將數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部存儲(chǔ)器保存。當(dāng)外部計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)停頓或片選信號(hào)無效后，譯碼電路MOS管導(dǎo)通。果。因此，數(shù)字電位器和機(jī)械式電位器的使用效果根本一樣。但是由于開關(guān)的工作承受“先連接后斷開”的方式，所以在輸入計(jì)數(shù)有效期間，數(shù)字電位器的電阻值和期望值可能會(huì)有肯定的差異，只有在調(diào)整完畢后才能到達(dá)期望值。22個(gè)重要區(qū)分：1)調(diào)整過程中，數(shù)MOS管作為開關(guān)電路，并且承受“先開后關(guān)”的掌握方法：2)數(shù)字電位器無法實(shí)現(xiàn)電阻的連續(xù)調(diào)整，而只能按數(shù)字電位器中電阻網(wǎng)絡(luò)上的最小電阻值進(jìn)展調(diào)整。數(shù)字電位器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器的區(qū)分1引言1引言/模轉(zhuǎn)換器(DAC)，兩;DAC既可以調(diào)(或模擬輸出)和低端具有隊(duì)?wèi)?yīng)的三個(gè)端點(diǎn)：高端對(duì)應(yīng)于正基準(zhǔn)電壓，抽頭端對(duì)應(yīng)于DAC輸 出，低端則可能對(duì)應(yīng)于接地端或負(fù)基準(zhǔn)電壓端(見圖1b)。DAC通常包括一個(gè)輸出放大器/緩沖器，而數(shù)字電位器卻沒有。大局部數(shù)字電位器需要借助外部緩沖器驅(qū)動(dòng)低阻負(fù)DAC和數(shù)字電位器之間做出選擇;而有些應(yīng)用中兩者DAC和數(shù)字電位器進(jìn)展了比較，便于用戶做出最恰當(dāng)?shù)倪x擇。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器R-2R階梯架構(gòu)，使用電阻串時(shí)，DAC輸入掌握著一組R-2R階梯架構(gòu)，通過切換每個(gè)電阻對(duì)正基準(zhǔn)電壓進(jìn)展分壓，從而產(chǎn)生受控電流。該電流送入輸出放大器，電壓輸出DACR-2R階梯電流通過放大器緩沖后輸DAC，還要考慮具體指標(biāo)，如串口/并口、區(qū)分率、輸入通道數(shù)、電流/電壓輸出、本錢等。對(duì)于留意速度的系統(tǒng)，可以選用并行接口;假設(shè)留意本錢和尺寸，則可選用3線或2線串口，這種器件引腳數(shù)較少，可顯著降低本錢，而且，有些3線接口能的通信速率，2線接口能夠到達(dá)的速率。DAC的另一個(gè)指標(biāo)是區(qū)分率，1618DACLSB對(duì)應(yīng)于μV，高區(qū)分率對(duì)于工業(yè)掌握(如機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī))101024抽頭。數(shù)/MAX573332DAC16位的區(qū)分率。當(dāng)6DS3930。MAX555010DPMOSFET30mA的輸出驅(qū)動(dòng)。而NMOSFET和下拉電阻可以供給的吸電流。除/模轉(zhuǎn)換器DAC尺寸的縮小，本錢差異也越來越小。數(shù)字電位器1a3端數(shù)字電位器實(shí)際2端可變電阻。和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器不同，數(shù)字電位器能將H端接最高電壓或最低電壓端。選用數(shù)字電位器時(shí)，用戶也需考慮具體的指/遞減、按鈕、SPII2C。I2CSPI。此外，數(shù)字電位DAC和數(shù)字電位器的顯著區(qū)分在于數(shù)/模轉(zhuǎn)換器內(nèi)部帶有輸出放大器。通過該輸出放大器可以驅(qū)動(dòng)低阻負(fù)載。4DAC/電位器的選擇DAC和電位器之間做出選擇。要求高區(qū)分率的電DAC。另外，高速應(yīng)用中，例如基站、儀表等DAC。電位器的線性特性便于實(shí)現(xiàn)放大器反響網(wǎng)絡(luò)。相對(duì)于數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，對(duì)數(shù)電位器更適合音量調(diào)整。DAC2中的D驅(qū)動(dòng)器。MAXll53亮度(BRT)輸入的直流LED的電流。區(qū)分?jǐn)?shù)字電位器的性能介紹介紹digipot，便利了模擬電路的電阻、電壓以及電流的數(shù)字掌握和調(diào)整。數(shù)字電位器通常用于電源校準(zhǔn)、音量掌握、亮度掌握、增益調(diào)整以及光模塊的偏置/調(diào)制電流調(diào)整。數(shù)字電位器除根本作用外，還供給很多其它作用，以增加系統(tǒng)性能，簡(jiǎn)化調(diào)制電流調(diào)整。數(shù)字電位器除根本作用外，還供給很多其它作用，以增加系統(tǒng)性能，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。這些作用包括：不同類型的非易失存儲(chǔ)器、過零檢測(cè)、去抖動(dòng)按鍵接口、溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)。這些作用包括：不同類型的非易失存儲(chǔ)器、過零檢測(cè)、去抖動(dòng)按鍵接口、溫度補(bǔ)償根本的數(shù)字電位器設(shè)計(jì)(1a)VL在內(nèi)部連接至器件地或作為引腳輸出，便于設(shè)計(jì)。三端數(shù)字電位器的構(gòu)造實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有固定端到端電阻的可調(diào)整分壓電阻?？勺冸娮枋请p端電位器，抽頭和一個(gè)電阻串端點(diǎn)的阻值可變(1b)。調(diào)整可變電阻數(shù)字電位器的抽頭位置，可以轉(zhuǎn)變數(shù)字電位器的端到端電阻。三端數(shù)字電位器的構(gòu)造實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有固定端到端電阻的可調(diào)整分壓電阻。(b)可變電阻為雙端數(shù)字電位器，抽頭內(nèi)部連接到電位器的一端。簡(jiǎn)潔地說，數(shù)字電位器是由數(shù)字輸入掌握的模擬輸出，類似于數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)的DAC供給經(jīng)過緩沖的輸出，而絕大多數(shù)數(shù)字電位器在沒有外部緩沖器的狀況下不能驅(qū)動(dòng)低阻負(fù)載。IWIPERVWVH時(shí)。字電位器的輸出動(dòng)態(tài)范圍。依據(jù)應(yīng)用需求改進(jìn)設(shè)計(jì)數(shù)字電位器的應(yīng)用范圍很廣，一些設(shè)計(jì)中可能需要外加器件，以滿足對(duì)數(shù)字電位器的”10kΩ200kΩ，而掌握LEDDS3906105Ω的固定電阻70Ω102Ω的等效電阻。這種配置下可以獲得Ω的步進(jìn)調(diào)整，準(zhǔn)確MAX5477MAX5487，可以多個(gè)通道相互組合得到不同的調(diào)整電阻步長(zhǎng)，到達(dá)數(shù)字電位器的區(qū)分率要求。有些狀況可能需要更特別的數(shù)字電位器作用，對(duì)于需要溫度補(bǔ)償?shù)碾妷夯螂娏髡{(diào)整，如光模塊的光驅(qū)動(dòng)器偏置，可以選擇基于查找表的可變電阻。一些數(shù)字電位器集成了EEP用于存儲(chǔ)溫度變化時(shí)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù))和內(nèi)部溫度傳感器(用于測(cè)量環(huán)境溫度)。數(shù)字電位應(yīng)用需要，有意建立一個(gè)非線性電阻的溫度響應(yīng)。EEPR(POR)期間進(jìn)入一個(gè)狀態(tài)。EEPROM能夠50,000次的重復(fù)寫次數(shù)，相對(duì)于機(jī)械電位器，大大提高了系統(tǒng)的牢靠性。一次性編程(OTP)MAX5427/MAX5428/MAX5429，承受熔絲設(shè)置，永久保存EEPROM的數(shù)字電位器一樣，POROTP數(shù)字電位器初始化POR狀態(tài)一旦編程后不能重寫。所以，OTP很適OTPPOR抽頭位置，無需鎖定OTPOTP數(shù)字電位器的抽頭位置則被永久性地設(shè)置，得到一個(gè)準(zhǔn)確的、經(jīng)過校準(zhǔn)的電阻分壓器。一些數(shù)字電位器數(shù)字電位器的寫保護(hù)作用還降低了功耗。數(shù)字電位器可以在電源或其它需要工廠校準(zhǔn)的系統(tǒng)中完成電壓和電流校準(zhǔn)。和機(jī)械電位器或分別電阻等費(fèi)時(shí)且不準(zhǔn)確的手動(dòng)校準(zhǔn)相比，數(shù)字電位器有助于提高制造商的生產(chǎn)力量，改善校準(zhǔn)精度和重復(fù)性指標(biāo)。另外，數(shù)控電位器便于遠(yuǎn)程調(diào)試和重校準(zhǔn)。需要校準(zhǔn)NV數(shù)字電位器格外抱負(fù)(2)。這種狀況下，一個(gè)小體積數(shù)字電位器可以代替三個(gè)機(jī)械電位器。用數(shù)字電位器替代機(jī)械電位器還有助于提高電路布局的敏捷性，由于數(shù)字電位器不需要在安裝或維護(hù)期間進(jìn)展機(jī)械EEPROM寫保護(hù)更有利于設(shè)計(jì)。/電流的系統(tǒng)。這IC3個(gè)機(jī)械電位器。DS4303等具有簡(jiǎn)潔的單線數(shù)字掌握接口的采樣/保持電壓基準(zhǔn)也能用于產(chǎn)品校準(zhǔn)(3)。緊湊的設(shè)計(jì)格外符合校準(zhǔn)的需求，電壓基準(zhǔn)輸出在被掌握信EEPROM中，電源上電后可重恢復(fù)。3.非易失采樣/DS4303，雖然不是數(shù)字電位器，但可抱負(fù)用于產(chǎn)品鎖定之前，DS4303輸出(VOUT)取決于輸入電壓(VIN)。改進(jìn)后的按鍵接口是傳統(tǒng)接口(SPI、IC、增/減和旋轉(zhuǎn)掌握)的補(bǔ)充。帶有緩沖輸MAX5486使用了這種接口。這種經(jīng)過去抖的按鍵接口基于按鍵按下的時(shí)間，用變化的速度掌握抽頭動(dòng)作。按鍵接口不需要微掌握器，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單度。去抖動(dòng)按鍵接口對(duì)于音量掌握尤其重要。VH時(shí)。很多過零檢測(cè)電路還供給最大抽頭變化的延遲，便利直流調(diào)整及其它特定電路。結(jié)論性和在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)的性能，省去系統(tǒng)微處理器，或抑制咔嗒/噼噗聲。對(duì)于這些需求，數(shù)字電位器充分呈現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)，數(shù)字電位器的應(yīng)用越來越普遍。利用數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)數(shù)控低通濾波器數(shù)字電位器是一種應(yīng)用普遍的器件，以下介紹如何使用數(shù)字電位器構(gòu)建一個(gè)可調(diào)帶寬的低通濾波器。22一種簡(jiǎn)潔的低通濾波器1所示。該電路承受單電源供電，電源電壓5．0V5．0VP-P(1．77VRM(極點(diǎn)在同一頻點(diǎn))低通濾波器(1012dB)，C22POTOPOTl設(shè)置一樣值，則截止頻率(fC)計(jì)算如下：POT0POT2設(shè)置對(duì)應(yīng)的電阻值。(Cl、U1POTl、U2A、RlR2)是音量掌握電路，還可將音頻VCC／2，使信號(hào)在未嵌位的條件下通過數(shù)字電位器和運(yùn)放器，在任何2．7V5．0V下工作性VCC/2，除非在正常輸出以外工作，電平將偏移到不同工作點(diǎn)。fC的雙極點(diǎn)濾波器濾波后的信號(hào)，而輸入信號(hào)的直流重量則直接旁路到輸出端。500kHz。RPOT2所示，對(duì)于指定位置，相應(yīng)的開關(guān)將閉合而LSB(對(duì)DS390RPOT：是端到端電阻除以抽頭數(shù)；RW是滑動(dòng)端、電阻；n是電位器的編程位置；a是數(shù)字電位器的總抽頭數(shù)。DS390310kΩRPOT電阻值和抽頭位置之間的關(guān)系圖，10kΩ500Ω。這兩個(gè)參數(shù)都會(huì)對(duì)濾波特性產(chǎn)生最大值之間調(diào)整，選擇適當(dāng)?shù)碾娙葜导纯蓪⒔刂诡l率設(shè)置在可調(diào)范圍內(nèi)所要求的頻點(diǎn)。數(shù)字電位器設(shè)計(jì)考慮濾波電路選擇數(shù)字電位器時(shí)需要考慮以下幾個(gè)因素。VCCGESDVCC在規(guī)定的范圍(2．7ESD6VGND之間，這一特性對(duì)VCCl所示電路中并未處理6．0VP-DS3903的大信號(hào)處理作用。電位器抽頭的變化形式(線性或?qū)?shù))打算了電路截止頻率的線性調(diào)整或?qū)?shù)調(diào)整形l40～800Hz之間供給盡可能多的截止頻率設(shè)置，承受線性電位器比較適宜。128256抽頭)打算了截止頻率的調(diào)整精度，抽頭數(shù)越多，截64128抽頭以上的電位器來設(shè)置低通濾波器的截止頻率。對(duì)于寬帶應(yīng)用則要求更多的電位器抽頭。預(yù)置位置啟動(dòng)，電路在被修改之前將始終保持默認(rèn)位置。l所示電路中的兩個(gè)電阻(PPOT2)則保持相等，由于這兩個(gè)電阻制作在同一硅片上。電位器的實(shí)際阻值差異較大，通常端到端電阻的變化范圍是±20％，但它們