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digiPOT规格与架构的解析
来源:本站整理  作者:佚名  2011-09-24 09:21:06



图11.开关电阻变化与电源电压的关系

  HD取决于各种因素,因此很难量化,若假设RON,的变化为10%,则以下公式可用于近似计算:

  

公式

  一般说来,标称digiPOT电阻 (RPOT),越大,则分母越大,THD就越小.

  权衡

  RPOT增加后,失真和带宽都会随之降低,所以改进一项指标的同时必定会牺牲另一项。因此,电路设计人员必须在两者之间做出适当的权衡。这也关系到器件的设计水平,因为IC设计人员必须平衡设计公式中的各个参数:

  

公式

  其中

  COX 是氧化电容

  μ 是电子(NMOS)或空穴(PMOS)的迁移常数

  W是宽度

  L是长度

  偏置

  从实用的角度来看,我们必须充分发挥各项特性。digiPOT通过容性耦合衰减交流信号时,若信号偏置达到电源的中值,则失真最小。这意味着开关工作在电阻特性线性最强的部分.

  一种方法是采用双电源供电,只需将电位计接地至电源共模端,信号便会产生正负向摆动。如果需要单电源供电,或者某些digiPOT不支持双电源时,可以采用另一种方法,即添加 VDD/2 的失调电压至交流信号。该失调电压必须添加到两个电阻端,如图12所示。

  

单电源供电交流信号调理

  图12.单电源供电交流信号调理

  若需要使用信号放大器,双电源供电的反相放大器优于同相放大器(如图13所示),原因有以下两项:

  THD性能更佳,因为反相引脚的虚地可将开关电阻集中在电压范围中间。

  因为反相引脚位于虚地,所以几乎取消了游标电容CDLSB,令带宽增幅较小(必须注意电路稳定性).

  

采用反相放大器digiPOT可调整放大

  图13.采用反相放大器digiPOT可调整放大

  附录——关于AD5291/AD5292

  256/1024位数字电位计精度为1%,可编程20次

  AD5291/AD5292数字电位计,如图14所示,具有256/1024位分辨率。端对端电阻有20 kΩ、50 kΩ和100 kΩ可供选择,误差优于1%,温度系数在可变电阻器模式下时为35 ppm/°C,分压器 模式下时为5 ppm/°C(比率)。这些器件可实现与机械电位计相同的电子调整功能,但尺寸更小且更可靠。其游标位置可通过SPI兼容接口调整。在熔断熔丝,将游标位置固定(此过程类似于将环氧树脂涂在机械式调整器上)之前,可进行无限次调整。“去除环氧树脂”过程最多可以重复20次。AD5291/AD5292采用9 V至33 V单电源或±9 V至±16.5 V双电源,功耗8 μW。采用14引脚TSSOP封装,工作温度范围为–40°C至+105°C

  

AD5291/AD5292功能框图

  图14.AD5291/AD5292功能框图

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