digiPOT規(guī)格與架構的解析
數(shù)字電位計(digiPOT)通常用于方便的調整傳感器的交流或直流電壓或電流輸出、電源供電、或其他需要某種類型校準的器件,比如定時、頻率、對比度、亮度、增益,以及失調調整。數(shù)字設置幾乎可以避免機械電位計相關的所有問題,比如物理尺寸、機械磨損、游標調定、電阻漂移,以及對振動、溫度和濕度敏感等問題,還可以消除因使用螺絲刀導致的布局不靈活問題。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/161467.htmdigiPOT有兩種使用模式,即電位計模式或可變電阻器模式。圖1所示為電位計模式,此時有3個端子,信號通過A端和B端連接,W端(類似游標)則提供衰減的輸出電壓。當數(shù)字比率控制輸入為全零時,游標通常與B端連接。
圖1.電位計模式
游標硬連線至任一端時,電位計就變成了簡單的可變電阻器, 如圖2所示??勺冸娮杵髂J綍r需要的外部引腳更少,因此尺寸更小。部分digiPOT只有可變電阻器模式。
圖2.可變電阻器模式
digiPOT電阻端的電流或電壓極性沒有限制,但是交流信號的幅度不能超過電源供電軌(VDD 和 VSS)器件在可變電阻器模式,尤其是低電阻設置狀態(tài)下工作時,最大電流或電流密度, 應加以限制.
典型應用
信號衰減是電位計模式的固有特性,因為該器件本質上屬于分壓器。輸出信號定義為: VOUT = VIN × (RDAC/RPOT), 其中 RPOT是digiPOT的標稱端對端電阻, RDAC 是通過數(shù)字方式選擇的W端和輸入信號參考引腳之間的電阻,參考引腳通常為B端,如圖3所示.
圖3.信號衰減器
信號放大需要有源器件,通常是反相或同相放大器。通過適當?shù)脑鲆婀?,電位計模式或可變電阻器模式均可使?/p>
圖4顯示的是同相放大器,此時digiPOT相當于電位計,可通過反饋調整增益。由于部分輸出會反饋, RAW/(RWB + RAW),應等于輸入,理想增益為:
圖4.電位計模式中的同相放大器
該電路的增益與RAW, 成反比RAW接近零時會迅速上升,顯示出雙曲線傳遞函數(shù)特性。為了限制最大增益,可插入一個電阻與RAW(位于增益公式的分母內)串聯(lián)
如果需要線性增益關系,可以采用可變電阻器模式以及固定外部電阻,如圖5所示,增益現(xiàn)定義如下:
圖5.可變電阻器模式中的同相放大器
將低電容端(最新器件中為W引腳)連接至運算放大器輸入可獲得最佳性能.
digiPOT用于信號放大的優(yōu)勢
圖4和圖5所示的電路具有高輸入阻抗和低輸出阻抗,可工作于單極性和雙極性信號。digiPOT可用于游標操作,采用固定外部電阻在更小的范圍內提供更高的分辨率,還可用于運算放大器電路,信號有無反轉均可。此外,digiPOT的溫度系數(shù)較低,電位計模式時通常為5 ppm/°C,可變電阻器模式時則為35 ppm/°C。
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