如何提高數(shù)字電位器的帶寬

與32步長電位器相比，該方法的缺點(diǎn)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(shè)Cwiper為30 pF，VOUT/VIN=0．70，處于調(diào)整范圍的中點(diǎn)，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。

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(shè)置電路增益，限制由數(shù)字電位器在0編碼到滿標(biāo)編碼之間擺動(dòng)時(shí)導(dǎo)致的衰減，可以達(dá)到雙重目的。
設(shè)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(huì)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。可以通過簡單示例來說明R4和R5對(duì)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。

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(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)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。

8 實(shí)際值
實(shí)際設(shè)置R1、R3、R4和R5的阻值，可以對(duì)比圖l電路的帶寬，從而確定R4和R5對(duì)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(jì)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。

*注意，帶寬與觸點(diǎn)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(shè)計(jì)前提是假設(shè)實(shí)際應(yīng)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(lǐng)域，例如視頻信號(hào)鏈路控制等。