电压电阻转换模块

数字电位器 U1 和比较器U3 构成数字式跟踪-保持电路，U1 通过调节其内部分压比来保证VWIPER 跟踪VIN。这样，滑动电阻将与VIN 成正比。由于U1 和U2 的数字输入是连接在一起的，因此U2 的滑动端位置与U1 相同，对应端之间的电阻也相同。从而可得到与VIN 成正比的电阻，从而实现了电压至电阻的转换。数字式跟踪-保持电路的工作过程如下所述。为跟踪VIN，在每一个时钟脉冲到达时，U1 的滑动端位置(中心抽头)会向上或向下移动。比较器U3 对模拟输入(VIN)和滑动端电压(VWIPER)进行比较。如果VIN > VWIPER，比较器输出逻辑高电平，并使滑动端位置向上移动，VWIPER 增大。VWIPER 将保持递增状态，直到其大于VIN 为止；然后，比较器输出翻转为低电平，控制滑动端向下移动。对应每个时钟周期，滑动端将根据需要向上或向下移动，以跟踪VIN。分压器的参考输入(VH和VL)决定输入电压的范围；如果2VIN在0V至5V (直流)之间，则使VL = GND、VH = 5V (直流)。由于U1和U2相同并且它们的数字输入连接在一起，因此它们的滑动端位置也相同。LOCK 输入置为低电平时，输出电阻将随着VIN 而改变；LOCK 置为高电平时，将保持阻值不变。可以将LOCK 始终接地，但这种情况下，即使VIN 保持恒定，输出电阻也会在两个相邻状态之间连续转换。例如，如果电位器的端到端电阻为10kΩ，当滑动端电阻设置在5kΩ时，输出电阻将随时钟在5kΩ 和5.3125kΩ 之间转换。如果需要，可以在滑动端输出接一个电容，滤除电阻变化的影响。可以采用100Hz至10kHz的时钟频率。输出电阻并非实时跟随VIN 变化，而是需要经过若干时钟周期之后才达到终值。时钟数(最多32 个)取决于滑动端的初始位置和输入电压。如果需要更高的分辨率，可以用6 位或8位数字电位器替代图中的5 位器件。注意，MAX5160 上电复位时将滑动端设置在中心位置，从而可使两路数字电位器同步至相同的电阻。需选用上电时具有确定状态的数字电位器。