Цифровой потенциометр программирует и стабилизирует напряжение опорного источника

ON Semiconductor CAT5113

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июнь 2017

Chuck Wojslaw

EDN

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

В схемах смешанных сигналов программируемый цифровой потенциометр позволяет реализовать программное управление аналоговой частью. Использовать цифровой потенциометр в аналоговой схеме вы можете двумя способами. Можно включить его двухвыводным переменным резистором, то есть реостатом, или же трехвыводным резистивным делителем. Хотя оба способа меняют параметры аналоговой схемы, вариант с тремя выводами намного гибче и дает возможность улучшить многие характеристики. Для примера сравним два варианта программируемого источника опорного напряжения. На Рисунке 1 изображена схема источника опорного напряжения, выходное напряжение VOUT которого зависит от напряжения внутреннего опорного источника 1.25 В шунтового регулятора IC1, сопротивления резистора R1 и сопротивления программируемого цифрового потенциометра R2 = pRPOT. Значение p меняется от 0 до 1 и представляет сопротивление потенциометра между движком и выводом, подключенным к «земле», в долях от его общего сопротивления. Для этой схемы

При изменении p от 0 до 1 VOUT меняется от 1.25 В до некоторого максимального значения, зависящего от сопротивления резистора R1 и полного сопротивления потенциометра. Температурный коэффициент напряжения VOUT пропорционален температурным коэффициентам опорного напряжения 1.25 В регулятора LM4041CIZ, резистора R1 и потенциометра RPOT. Температурные коэффициенты опорного напряжения и хорошего резистора всегда ниже 100 ppm/°C. Однако температурный коэффициент сопротивления RPOT не нормируется и может достигать сотен ppm на градус Цельсия. Таким образом, температурная стабильность RPOT оказывает неблагоприятное воздействие на температурный коэффициент VOUT.

Цифровой потенциометр программирует и стабилизирует напряжение опорного источника
Рисунок 1. В этой схеме температурный коэффициент потенциометра
оказывает негативное влияние на VOUT.

В схеме на Рисунке 2 цифровой потенциометр используется как трехвыводное устройство. Для этой схемы

В таком варианте включения влияние большого температурного коэффициента RPOT на температурную зависимость VOUT исключается, поскольку логометрический температурный коэффициент потенциометра равен всего 20 ppm/°C. Кроме того, здесь уменьшено количество компонентов и увеличена точность программирования напряжения. В схеме на Рисунке 1 точность установки выходного напряжения равна 15%, и определяется точностью сопротивления RPOT. Для схемы на Рисунке 2 эта погрешность составляет 1%, так как теперь она зависит только от отношения сопротивлений между движком и крайними выводами потенциометра. При указанных на Рисунке 2 номиналах компонентов цифровой потенциометр CAT5113 со 100 отводами обеспечивает термостабильное выходное напряжение VOUT, величина которого программируется в диапазоне от 1.25 В до 5.5 В (0 ≤ p ≤ 0.77). Результаты измерений, проведенных на макете схемы, совпадают с расчетными значениями с точностью выше 1%.

Цифровой потенциометр программирует и стабилизирует напряжение опорного источника
Рисунок 2. Такая схема отличается меньшим числом компонентов,
низким температурным коэффициентом и лучшей
точностью программирования.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Digital potentiometer programs and stabilizes voltage reference

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

19 предложений от 18 поставщиков
8-SOIC Микросхемы, упаковка Tape & Reel (TR) 3000шт. Минимум 3000шт.
CAT5113VI-01-GT3
ON Semiconductor
193 ₽
CAT5113YI-01-GT3
ON Semiconductor
от 241 ₽
МосЧип
Россия
CAT5113V-10(1)
ON Semiconductor
по запросу
LifeElectronics
Россия
CAT5113R-10
по запросу
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