Изображенная на Рисунке 1 схема преобразует аналоговое входное напряжение VIN в пропорциональное смещение движка программируемого цифрового потенциометра (digitally programmable potentiometer – DPP). Положение движка потенциометра, которое может меняться от 0 до 31, соответствует входному напряжению, изменяющемуся от 0 до 1 В. Микросхема CAT5114 (IC5) – это 32-позиционный потенциометр с входами инкремента и выбора направления смещения движка. VIN имитирует выходное напряжение условного датчика, величина которого управляет каким-либо параметром аналоговой части системы. Основная идея, реализованная в схеме, состоит в том, чтобы преобразовать входное напряжение в некоторое количество импульсов, каждый из которых будет в течение определенного времени сдвигать движок потенциометра на одно положение. Преобразователем напряжение-частота служит специализированная микросхема IC1. Микросхема преобразует входное постоянное напряжение от 0 до 1 В в частоту (сигнал VPULSES), изменяющуюся от 0 до 1 кГц.
 |
||
| Рисунок 1. | Аналоговое напряжение можно преобразовать в положение движка программируемого цифрового потенциометра. |
|
Этот автоколебательный генератор всего за 31 мс передвигает движок потенциометра в положение, определяемое напряжением VGATE и функцией «И» микросхемы IC4. VGATE – это сигнал на выходе ждущего мультивибратора IC2. Ждущий мультивибратор запускается калибровочным переключателем или внешними импульсами. Дребезг контактов переключателя устраняется микросхемой IC3, содержащей шесть инверторов. Цепочка R1C1 дифференцирует скачок напряжения, возникающий при нажатии кнопки переключателя, формируя импульс запуска для IC2 (VTRIG) номинальной длительностью 100 мкс. Логический сигнал VTRIG может также быть сформирован микропроцессором. Длительность стробирующего сигнала 31 мс выбрана в соответствии с верхней позицией движка потенциометра при наибольшей частоте выходных импульсов преобразователя напряжение-частота. Для потенциометра со ста отводами для той же чувствительности преобразователя напряжение-частота стробирующий сигнал должен иметь длительность 99 мс. Для согласования выходной частоты преобразователя LM331 и длительности импульса таймера LM555 сопротивление 15-килоомного резистора RS, возможно, придется скорректировать.
Положение движка 00 запоминается в энергонезависимой памяти DPP, а управляющий вывод U/D потенциометра устанавливается в положение, соответствующее «U» (Up – увеличение). При подаче питания на цифровой потенциометр микросхема восстанавливает положение 00, считав значение из энергонезависимой памяти. При отпускании кнопки переключателя «КАЛИБРОВКА» движок инкрементируется от 00 до положения, определяемого входным напряжением VIN. Трехвыводную цепочку резисторов цифрового потенциометра можно использовать для управления коэффициентом усиления усилителя (пунктир на Рисунке 1), параметрами фильтра или коэффициентами математических операторов.
Купить CAT5114 на РадиоЛоцман.Цены
