使用數(shù)字電位器消除電壓的變化

概述

　　機(jī)械式電位器和數(shù)字電位器都存在不確定的端到端公差，Maxim的數(shù)字電位器端到端阻值誤差典型值為20%至30%.數(shù)字電位器與其它電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這個(gè)阻值的偏差可能引發(fā)一些問(wèn)題，造成電壓的變化量超出容許的誤差范圍。

　　討論了在使用數(shù)字電位器與其它電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何消除電壓的變化。討論了一種比例電路設(shè)計(jì)方法，把電阻偏差轉(zhuǎn)換成可接受的電流變化量，可有效消除電壓的變化。在此處給出的電路中，電壓輸出取決于電位器的比值，設(shè)計(jì)中也可以很好地控制溫度系數(shù)。

　　比例電路設(shè)計(jì)

　　該設(shè)計(jì)所面臨的直接問(wèn)題是：3%的誤差可能導(dǎo)致電壓在3V至4.5V之間變化。利用圖1所示框圖，可進(jìn)行基本計(jì)算。數(shù)字電位器是50kΩ (25%容差)，R1為16.5K (1%)，R2為100K (1%)。電位器端到端電阻25%的容差是設(shè)計(jì)中的最大誤差源。

　　圖1. 基本框圖

　　現(xiàn)在考慮用不同的抽頭電阻進(jìn)行相同計(jì)算，如果電位器是37.5kΩ，頂端電壓為4.46V,低端為3.25V;如果電位器為62.5kΩ，則頂端電壓為4.54V,低端電壓為2.79V.此電路中，由于電位器端到端阻值偏差較大，不能采用這種基本架構(gòu)解決電壓變化問(wèn)題。

　　圖2電路只是利用電位器的電阻比進(jìn)行分壓。

　　圖2. 用兩個(gè)電壓基準(zhǔn)替代設(shè)計(jì)

　　電路中引入兩個(gè)電壓基準(zhǔn)，使誤差和溫度系數(shù)得到控制，數(shù)字電位器的端到端絕對(duì)偏差會(huì)改變回路電流，但不影響電壓。輸出電壓按比例變化，只取決于電位器抽頭位置的電阻比。

　　兩個(gè)基準(zhǔn)都通過(guò)反饋控制輸出電壓，R2 (25K至50K)確定兩個(gè)基準(zhǔn)的源出電流。MAXIM數(shù)字電位器的數(shù)據(jù)手冊(cè)中都會(huì)討論旁路電容，可根據(jù)布板情況增加電容。