0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

使用数字电位计进行设计时要记住的技巧

星星科技指导员 来源:ADI 作者:ADI 2023-01-12 10:41 次阅读

本文讨论使用数字电位计进行设计时出现的一些关键问题和常见问题。主题包括游标电流(及其如何影响动态范围)、游标电压和温度系数。还包括有关如何减少或消除不需要的错误的提示。

本文重点介绍使用数字电位器进行设计时需要解决的一些关键问题。

配置

使用数字电位器时最大的问题之一是是在真正的电位计(三端子)还是可变电阻(两端子)配置中使用它。这些配置的电路如图1和图2所示。这些电路中的每一个都有优点和缺点。

poYBAGO_c2qAMB5LAAAFEKmhr8o732.gif?imgver=1

图1.三端子配置。

首先,如果可能,通常最好在真正的电位计配置下使用该器件。这样做有几个优点,其中最重要的是设计人员可以控制雨刮器上的负载。当作为电位计连接时,该器件采用三端子配置,如图1所示。通过将游标连接到高阻抗节点,流过游标的电流可以保持在非常低的水平。

pYYBAGO_c2uAW9J7AAAGa9-s_Nw518.gif?imgver=1

图2.双端子配置。

相比之下,从可变电阻或双端子配置来看,游标现在可能需要承载大量电流。当游标靠近电位器的高侧且电位器的低侧接地并连接到游标时,尤其如此,如图2所示。根据施加到电位器的电压和游标电阻,设计人员必须注意不要超过输入/输出V的最大额定电流H和 VW在这些条件下。

游标电流

一旦考虑到这个问题,在上述任一配置中,通过游标消耗大量电流还涉及其他一些问题。作为参考,谈论“显着”电流是指数百微安和高达 1mA 的值。根据所选的电位计,游标的电阻可能从几十Ω到超过1Kohm不等。如果通过1Kohm游标吸收1mA电流,则游标两端产生的压降为1V!这可能会严重限制所需输出信号的动态范围,因此请明智地进行设计。

游标电压和温度系数

涉及游标的另一个设计复杂性是游标电压系数引起的输出误差。游标由CMOS开关组成,因此具有相同的特性,即相对于施加的电压变化电阻。这意味着,当游标上的电压变化时,无论是由于游标位置的变化还是由于施加的交流信号,游标本身的电阻都会非线性变化。因此,流过游标的任何大电流都会由于游标非线性变化电阻两端的压降而导致失真和输出误差。

在精密应用中,游标的另一个特性可能会导致细微误差,那就是其相关的温度系数。数字电位器数据手册通常规定相对于电阻串本身的温度系数。但是,该规格并未给出与游标电阻相关的温度系数的任何指示。此特定规格通常未在数据手册中列出。然而,由于游标由CMOS开关组成,因此通常可以假设其温度系数约为300ppm/C。由于游标电阻通常比总电位电阻小,因此该误差很小,但如果存在高游标电流,在某些应用中仍可能很明显。

至于电位器的整体温度系数,该规格通常以绝对值和比例值给出。绝对温度系数远高于比率式温度系数,最好在图2的双端子配置中得到体现。

在这里,电位器高压侧和游标之间的电阻将随器件额定温度范围内的绝对温度系数值而变化。然而,在图1的三端电路中,电位器高端和游标之间的电阻随温度变化的速率与游标和电位器低端之间的电阻变化速率大致相同。这使得电阻分压器更加稳定,并被指定为比率温度系数。

如图所示,数字电位计的输出信号误差可能涉及多种因素。当游标以双端子配置接近H端子时,这些误差变得更加明显。在这里,游标电阻直接添加到所需的电阻上,甚至可能大于所需的电阻设置,具体取决于总电位电阻的值和电位器的分辨率。

在许多应用中,热和各种游标特性造成的误差微不足道。当用于调整电源或与LCD显示器的对比度时,所有这些误差源可能并不重要,但在某些温度敏感和精密应用中,它们值得考虑。

解决上述所有问题的一种方法是尽可能使用三端配置的数字电位计,并用运算放大器缓冲游标。该电路将确保游标电流等效于运算放大器的输入偏置电流。通过使用具有皮安输入偏置电流规格的运算放大器,几乎消除了由于游标电阻值或游标电阻值变化引起的任何误差。有时这种解决方案看起来不合适,特别是在跨阻放大器中,电位器用作可变反馈电阻。但是,如图3所示,使用Tee网络作为反馈电阻,设计人员可以在三端子配置中使用电位器,并利用其优势。因此,在您的设计中要有创意,因为通常有一种方法可以使用真正的三端子形式的数字电位器。如果首选或需要双端子电路,请仔细考虑任何热和游标误差(如果您的设计标准允许)。

poYBAGO_c22AUjbmAAAP80WJ9Zo832.gif?imgver=1

图3.用于PIN跨阻放大器的TEE网络。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • CMOS
    +关注

    关注

    58

    文章

    5752

    浏览量

    236349
  • 放大器
    +关注

    关注

    143

    文章

    13659

    浏览量

    214472
  • 数字电位计
    +关注

    关注

    0

    文章

    103

    浏览量

    10639
收藏 人收藏

    相关推荐

    KPM12电位# 电位

    电位
    hbhxcg7865
    发布于 :2024年08月01日 13:55:14

    如何使用比例电路解决数字电位的误差

    机械式电位器和数字电位器都存在不确定的端到端公差,一般的数字电位都有20%到30%的误差,我看
    发表于 02-25 09:30

    如何结合使用数字电位及其他元件

    本文详细介绍如何结合使用数字电位及其他元件,其中重点说明了对于所有用例都极为重要的设计考虑因素和规格(用于确保设计人员获得最佳的系统性能)。本文还将论述结合使用数字
    发表于 02-05 07:57

    揭密数字可编程电位技术

    揭密数字可编程电位技术
    发表于 02-12 17:30 3239次阅读
    揭密<b class='flag-5'>数字</b>可编程<b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>技术

    使用数字电位的可编程振荡器

    数字电位功能广泛,可用于许多滤波和波形发生应用。 本设计介绍一种振荡器,可通过设置数字电位
    发表于 04-11 16:51 50次下载
    使用<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>的可编程振荡器

    数字电位器设计时记住的小窍门

    配置 one of the最大的问题是当使用数字锅whether to use it in a true电位(三终端电阻(变量)或在两末端)的配置。The电路配置shown
    发表于 04-07 08:47 15次下载
    用<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b>器设<b class='flag-5'>计时</b><b class='flag-5'>要</b><b class='flag-5'>记住</b>的小窍门

    digilent数字电位介绍

    PmodDPOT是一个基于Analog Devices AD5160的数字电位
    的头像 发表于 12-02 09:58 1615次阅读
    digilent<b class='flag-5'>数字</b>式<b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>介绍

    AN-1291:数字电位:常见问题解答

    AN-1291:数字电位:常见问题解答
    发表于 03-19 04:51 8次下载
    AN-1291:<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>:常见问题解答

    AD5160:256位、SPI兼容型数字电位

    AD5160:256位、SPI兼容型数字电位
    发表于 03-21 05:38 19次下载
    AD5160:256位、SPI兼容型<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>

    MT-091:数字电位

    MT-091:数字电位
    发表于 03-21 10:32 1次下载
    MT-091:<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>

    区分数字电位特性

    数字电位数字电位器有助于对模拟电路中的电阻、电压和电流进行数字控制和调整。常见的
    的头像 发表于 01-10 21:30 1701次阅读
    区分<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>特性

    使用模拟电压控制数字电位

    本应用笔记介绍了一种使用外部模拟电压改变数字电位器电阻的简单方法。Microchip PIC12F683微控制器用于从模拟电压转换为I电压2C流,然后用于控制数字电位
    的头像 发表于 01-14 14:03 1622次阅读
    使用模拟电压控制<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>

    为您的应用选择合适的数字电位

    电子发烧友网站提供《为您的应用选择合适的数字电位.pdf》资料免费下载
    发表于 11-23 10:09 0次下载
    为您的应用选择合适的<b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>

    数字电位知识点

    电子发烧友网站提供《数字电位知识点.pdf》资料免费下载
    发表于 11-24 16:08 7次下载
    <b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>知识点

    数字电位与传统电位相比的设计优缺点

    电子发烧友网站提供《数字电位与传统电位相比的设计优缺点.pdf》资料免费下载
    发表于 11-27 11:53 0次下载
    <b class='flag-5'>数字</b><b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>与传统<b class='flag-5'>电位</b><b class='flag-5'>计</b>相比的设计优缺点