Вездесущая цепочка с переменным сопротивлением показана на Рисунке 1...
 |
|
| Рисунок 1. | Классическое регулируемое сопротивление; RMAX = RS + RR; RMIN = RS. |
Но остается один непростой вопрос: что делать, если полярность разности VA – VB сможет изменяться на противоположную? Разумеется, для схемы на Рисунке 1 это не проблема, но для схемы на Рисунке 2 – убийственно.
 |
|
| Рисунок 2. | Искусственный цифровой потенциометр позволяет избежать проблем с помощью шунта на полевых транзисторах, точных постоянных резисторов и операционного усилителя; RAB > RMAX; RP = (1/RMAX – 1/RAB)–1; RS = (1/RMIN – 1/RAB – 1/RP)–1. |
Простое, но, к сожалению, неработоспособное решение показано на Рисунке 3.
 |
|
| Рисунок 3. | Простое параллельное включение дополнительных n- и p-канальных MOSFET может выглядеть хорошо, но не будет работать при напряжении |VA – VB|, превышающем нескольких сотен мВ. |
Проблема возникает, конечно, из-за внутренних паразитных диодов MOSFET, которые проводят ток и шунтируют транзистор, если разность потенциалов истока и стока имеет обратную полярность и превышает несколько десятых долей вольта.
На Рисунке 4 показано самое простое (не очень простое) решение, которое я смог придумать.
 |
|
| Рисунок 4. | Две комплементарные пары встречно-последовательных полевых транзисторов, соединенные параллельно, обеспечивают биполярный режим работы. |
Из Рисунка 4 видно, что параллельно к комплементарным транзисторам на Рисунке 3 была добавлена пара встречно-последовательных полевых транзисторов вместе с компаратором полярности на основе усилителя A2. A2 включает пару транзисторов Q1/Q2, когда (VA – VB) > 0, и Q3/Q4, когда (VA – VB) < 0.
Усилитель TLV9152 с произведением полосы пропускания на коэффициент усиления, равным 4.5 МГц, временем восстановлением после перегрузки 400 нс и скоростью нарастания 21 В/мкс является довольно хорошим выбором для этого приложения. Тем не менее, можно ожидать появления значительных искажения типа «ступенька» при низких амплитудах сигнала и частотах выше 10 кГц или около того.
Расчетные формулы не изменились по сравнению с Рисунком 2.
Купить MCP4131 на РадиоЛоцман.Цены
