Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
«Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.»
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська


Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Статьи :: Управление потенциалом: цифровые потенциометры Maxim/Dallas.Часть третья

Управление потенциалом: цифровые потенциометры Maxim/Dallas.Часть третья

Для точной подстройки коэффициента усиления, напряжения смещения либо постоянной времени фильтра в измерительной технике можно использовать микросхемы МАХ5481 и МАХ5482 (ЮкОм и 50 кОм соответственно) с 1024 шагами регулирования, которыми можно управлять как импульсным интерфейсом, так и интерфейсом SPI (выбор определяется подачей логического нуля или единицы на соответствующий вход). Высокая стабильность при изменении температуры (температурный дрейф составляет 5 ррт/°С тип. при пон-тенциометрическом включении) и очень низкий потребляемый ток (220 мкА тип. и менее 1 мкА в статическом режиме) делает их идеальным выбором для портативной прецизионной аппаратуры с батарейным питанием. Имеются также аналогичные микросхемы с двумя потенциометрами в одном корпусе - МАХ5494 и МАХ5495.

Микросхемы с 32 шагами регулирования МАХ5427, МАХ5428 и МАХ5429 (ЮОкОм, 50кОм и ЮкОм соответственно), а также аналогичные, но с 64 шагами регулирования МАХ5527, МАХ5528 и МАХ5529, имеют возможность зафиксировать движок и предотвратить любые дальнейшие изменения его положения.

Большинство микросхем имеют диапазон питающих напряжений от +2,7 В до 5,5 В. Цифровые потенциометры МАХ5436 - МАХ5439 могут питаться как от двуполярного (от ±5 В до ±15 В), так и от однополярно-го (от +10 В до +30 В) источника и имеют 128 шагов регулирования. Область применения — электронные модули с напряжением пита-

Цифровые потенциометры МАХ5436 - МАХ5439

ния до 30 В. Сопротивление составляет 50 кОм или 100 кОм, управление осуществляется по последовательному интерфейсу SPI, а типовой температурный дрейф при понтенциометричес-ком включении не превышает 5 ррт/°С. Отличительной особенностью МАХ5437 и МАХ5439 является наличие в корпусе операционного усилителя.

Специализированные микросхемы цифровых потенциометров

Существуют специализированные микросхемы для создания усилителей с переменным ступенчатым коэффициентом усиления 1, 2, 4 и 8, заданным с максимальной ошибкой 0,025% в диапазоне температур от -40°С до +85°С. МАХ5420 и МАХ5421 могут питаться от однополярного (+5 В)

Цифровые потенциометры МАХ5436 - МАХ5439

или двуполярного (±5 В) источника, МАХ5430 и МАХ5431 от +15 В или ±15 В. МАХ5421 и МАХ5431 содержат дополнительный резистор для выравнивания входных токов прямого и инверсного входов операционного усилителя (рис. 3). В микросхемах МАХ5420 и МАХ5430 такой резистор отсутствует. Они рассчитаны на использование с операционными усилителями с очень низкими входными токами. Помимо этого, имеется микросхема МАХ5426, которая может задавать коэффициент усиления инструментального усилителя с такой же высокой точностью, как и упомянутые выше микросхемы (рис. 4). Двуполярное напряжение питания для МАХ5426 — от ±5 В до ±15 В. Микросхемы имеют простейший двухбитный параллельный интерфейс управления.

Прецизионные делители напряжения МАХ5490, МАХ5491 и МАХ5492 (10 кОм, 30 кОм и

100 кОм соответственно) могут служить хорошей альтернативой делителям, собираемым на постоянных резисторах (рис. 5). Они имеют очень низкий температурный дрейф (не более 5 ррт/°С тип.) и поставляются в корпусах SOT23. Максимальная ошибка соотношения сопротивления резисторов делителя, который может быть в пределах от 1:1 до 10:1 для ЮкОм, от 1:1 до 30:1 для ЗОкОм и от 1:1 до 100:1 для ЮОкОм, не превышает 0,035% в диапазоне температур от -40°С до +85°С.

Микросхема DS3908 может использоваться в калибровочных устройствах (рис. 6). Она содержит два цифровых потенциометра с 64 положениями движка и управляется по интерфейсу PC. Отличительной особенностью является то, что движки потенциометров подключены через усилители с изменяемым коэффициентом усиления, который может быть равен 1, 2 или 4. Обладая энергонеза-

висимой памятью, микросхема сохраняет и восстанавливает при включении как положения движков, так и заданные коэффициенты усиления усилителей.

Микросхемы DS4303 и DS4305 представляют собой не что иное, как недорогой самонастраиваемый источник опорного напряжения (см. рис. 7) и отличаются напряжением питания (+2,4 В...+3,6 В и +4,0 В...+5,5 В соответственно). Выходное напряжение составляет от +0,3 В до напряжения питания, уменьшенного на 0,3 В. Процесс настройки очень прост. На вход Vin подается требуемое напряжение, а на вход ADG — низкий логический уровень. Спустя максимум 90 мс выходное напряжение установится с точностью до ±20 мВ. Измеряя выходное напряжение (Vout) и изменяя входное можно довести точность установки требуемого напряжения до ±1,5 мВ. После настройки значение напряжения сохраняется в энергонезависимой памяти.

Заключение

Существуют и другие специализированные цифровые потенциометры, например для модулей оптических трансиверов, но описание их выходит за рамки данной статьи.