digiPOT規(guī)格與架構(gòu)的解析

　　HD取決于各種因素，因此很難量化，若假設(shè)RON,的變化為10%，則以下公式可用于近似計(jì)算:

　　一般說來，標(biāo)稱digiPOT電阻 (RPOT),越大，則分母越大，THD就越小.

　　權(quán)衡

　　RPOT增加后，失真和帶寬都會(huì)隨之降低，所以改進(jìn)一項(xiàng)指標(biāo)的同時(shí)必定會(huì)犧牲另一項(xiàng)。因此，電路設(shè)計(jì)人員必須在兩者之間做出適當(dāng)?shù)臋?quán)衡。這也關(guān)系到器件的設(shè)計(jì)水平，因?yàn)镮C設(shè)計(jì)人員必須平衡設(shè)計(jì)公式中的各個(gè)參數(shù):

　　其中

　　COX 是氧化電容

　　μ 是電子(NMOS)或空穴(PMOS)的遷移常數(shù)

　　W是寬度

　　L是長度

　　偏置

　　從實(shí)用的角度來看，我們必須充分發(fā)揮各項(xiàng)特性。digiPOT通過容性耦合衰減交流信號時(shí)，若信號偏置達(dá)到電源的中值，則失真最小。這意味著開關(guān)工作在電阻特性線性最強(qiáng)的部分.

　　一種方法是采用雙電源供電，只需將電位計(jì)接地至電源共模端，信號便會(huì)產(chǎn)生正負(fù)向擺動(dòng)。如果需要單電源供電，或者某些digiPOT不支持雙電源時(shí)，可以采用另一種方法，即添加 VDD/2 的失調(diào)電壓至交流信號。該失調(diào)電壓必須添加到兩個(gè)電阻端，如圖12所示。

　　圖12.單電源供電交流信號調(diào)理

　　若需要使用信號放大器，雙電源供電的反相放大器優(yōu)于同相放大器(如圖13所示)，原因有以下兩項(xiàng):

　　THD性能更佳，因?yàn)榉聪嘁_的虛地可將開關(guān)電阻集中在電壓范圍中間。

　　因?yàn)榉聪嘁_位于虛地，所以幾乎取消了游標(biāo)電容CDLSB,令帶寬增幅較小(必須注意電路穩(wěn)定性).

　　圖13.采用反相放大器digiPOT可調(diào)整放大

　　附錄——關(guān)于AD5291/AD5292

　　256/1024位數(shù)字電位計(jì)精度為1%，可編程20次

　　AD5291/AD5292數(shù)字電位計(jì)，如圖14所示，具有256/1024位分辨率。端對端電阻有20 kΩ、50 kΩ和100 kΩ可供選擇，誤差優(yōu)于1%，溫度系數(shù)在可變電阻器模式下時(shí)為35 ppm/°C，分壓器 模式下時(shí)為5 ppm/°C(比率)。這些器件可實(shí)現(xiàn)與機(jī)械電位計(jì)相同的電子調(diào)整功能，但尺寸更小且更可靠。其游標(biāo)位置可通過SPI兼容接口調(diào)整。在熔斷熔絲，將游標(biāo)位置固定(此過程類似于將環(huán)氧樹脂涂在機(jī)械式調(diào)整器上)之前，可進(jìn)行無限次調(diào)整。“去除環(huán)氧樹脂”過程最多可以重復(fù)20次。AD5291/AD5292采用9 V至33 V單電源或±9 V至±16.5 V雙電源，功耗8 μW。采用14引腳TSSOP封裝，工作溫度范圍為–40°C至+105°C

　　圖14.AD5291/AD5292功能框圖