怎樣提高數(shù)字定位器的帶寬
與32步長電位器相比,該方法的缺點是256步長電位器成本較高,故可選用封裝尺寸較大的電位器。假設Cwiper為30 pF,VOUT/VIN=0.70,處于調(diào)整范圍的中點,圖4電路中有384 kHz的-0.1 dB帶寬,879 kHz的-0.5 dB帶寬,2.52 MHz的一3dB帶寬。與表1相比,其帶寬提高3倍。另一種成本更低、性能更好的方案是在圖圖5最初電路使用兩只并聯(lián)電阻(R4和l電路中加入分立電 R5),與圖l和圖2相比帶寬增大100倍阻,如圖5所示。 字串3
7 使用并聯(lián)電阻降低電路阻抗
電路中增加并聯(lián)電阻(注意,使用圖2中引入的數(shù)字電位器模型)。降低電路阻抗(提高帶寬),通過設置電路增益,限制由數(shù)字電位器在0編碼到滿標編碼之間擺動時導致的衰減,可以達到雙重目的。
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設置電位器電路增益,使用并聯(lián)器件限制其調(diào)整范圍(R4和R5,而不是簡單串聯(lián)R1、R2和R3),其電路帶寬優(yōu)于圖1帶寬。還需要注意,電阻R1、R2和R3還會影響電路增益,但由于其串聯(lián)電阻要比R4和R5大得多,這種影響非常小??梢酝ㄟ^簡單示例來說明R4和R5對圖5電路的影響。在圖6(a)中,電路上部電阻采用了圖中方程給出的電阻組合值。注意,由于R4是與R1和R2top并聯(lián),它降低了電路阻抗。
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在圖6(b)中,電路下部電阻采用了圖中方程給出的電阻組合值。注意,由于R5是與R3和R2bottom并聯(lián),降低了電路阻抗。正是較低的電路阻抗使得帶寬大大提高,達到設計目標的要求。圖7結(jié)合了圖6中的簡化示例,給出了VOUT/VIN傳輸函數(shù)。從該圖中可以清楚看到,通過降低電路阻抗(R2top小于R1+R2top,R2bottom小于R2bottom+R3),提高了電路帶寬。 字串6
8 實際值
實際設置R1、R3、R4和R5的阻值,可以對比圖l電路的帶寬,從而確定R4和R5對電路性能的影響。使用圖6(b)中的方程,得出R1、R3、R4和R5的阻值,然后計算最終帶寬。使用表格,可以找到滿足圖6(b)中方程的元件值:R1=3.48 kΩ、R2=10 kΩ、R3=4.53 kΩ、R4=l kΩ、R5=2.8 kΩ。采用這些元件值得出了表2所列的帶寬。注意,這些結(jié)果要比圖1電路提高100倍。 字串1
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*注意,帶寬與觸點電容成反比。例如,采用3 pF Cwiper,帶寬提高3.3倍。
9 結(jié)語
介紹了在窄帶數(shù)字電位器中簡單加入并聯(lián)電阻以提高系統(tǒng)帶寬的方法,顯著提高系統(tǒng)性能(帶寬可提高100倍)。設計前提是假設實際應用允許降低電位器的控制范圍,以提高帶寬。帶寬提高后,數(shù)字電位器可用于以前無法涉及的高頻領域,例如視頻信號鏈路控制等?!?
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