Резистор с цифровым управлением служит испытательной нагрузкой

Журнал РАДИОЛОЦМАН, октябрь 2015

Francesc Casanellas

EDN

Вебинар «Особенности применения литиевых батареек Fanso (EVE) в популярных решениях» (30.11.2021)

На Рисунке 1 изображена схема прецизионного резистора с цифровым управлением, который может использоваться в качестве управляемой микроконтроллером нагрузки источника питания в автоматическом измерительном оборудовании. Микросхема IC1 8-разрядного ЦАП с токовым выходом DAC08 управляет преобразователем ток-напряжение IC2A, который, в свою очередь, управляет затвором мощного MOSFET Q1. Испытываемое устройство подключается к клеммам J1 и J2. При работе схемы ток, протекающий через подключенное устройство, создает падение напряжения на токоизмерительных резисторах R8A и R8B. Усилитель IC2B, управляя входом опорного напряжения ЦАП IC1, замыкает цепь обратной связи. Транзистор Q2 защищает выход от перегрузки по току, закорачивая затвор Q1, когда падение напряжения на R8A и R8B достигает напряжения открывания транзистора Q2.

Резистор с цифровым управлением служит испытательной нагрузкой
Рисунок 1. Для этого резистора с цифровым управлением требуется
совсем немного недорогих компонентов.

Ниже будут использованы следующие обозначения:

VO и IO – выходное напряжение и выходной ток, соответственно,
N – десятичный эквивалент двоичного кода на входе микросхемы IC1,
A – коэффициент усиления каскада на микросхеме IC2B,
R1 – эквивалентное сопротивление параллельных резисторов R1A и R1B.

С этими обозначениями выражение для тока нагрузки схемы выглядит так:

Преобразование выражения дает выходное сопротивление:

При использовании компонентов с номиналами, показанными на схеме, эквивалентные сопротивления изменяются в диапазоне примерно от 5.5 Ом при N = 0 до 255 Ом при N = 255.

Выбрав другие номиналы элементов, вы сможете настроить ее на другой диапазон сопротивлений. Заменив 8-разрядную микросхему DAC08 10-разрядным ЦАП, можно улучшить разрешение по сопротивлению. Чтобы увеличить нагрузочную способность схемы, замените Q1 более мощным MOSFET и подберите к нему теплоотвод соответствующего размера. Конденсаторы C3 и C4 ограничивают полосу пропускания схемы.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices DAC08
  2. Datasheet Analog Devices OP270

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Power Management for Integrated RF ICs

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

Запись вебинара «Микросхемы для защиты цепей питания: ограничители всплесков напряжения и тока, контроллеры горячей замены, идеальные диоды»
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя