數(shù)字電位器在雷達(dá)多通道接收機(jī)中的應(yīng)用
4.3.3 偏置電路選擇
為保證數(shù)字電位器步進(jìn)精度,在總阻值為10 kΩ時,分壓范圍需處于4.4~7.4 V,所以需要為其選擇合適的分壓電阻R1和R2,其仿真電路如圖5所示,仿真結(jié)果如圖6所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/187584.htm
由圖5和圖6可見,在選取R1=6.56 kΩ和R2=15.8 kΩ后,可調(diào)電位器的阻值步進(jìn)使控制電壓處于線性段,從而達(dá)到線性調(diào)節(jié)通道增益的目的。
5 數(shù)字電位器X9312
X9312為Intersil公司的數(shù)字電位器,其主要性能參數(shù)如表3所示。
由表3可知,X9312滿足多通道接收機(jī)增益調(diào)整電路對數(shù)字電位器的所有要求,下面主要對該器件RW電阻和溫度系數(shù)對控制端電壓的影響及接口設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要分析。
5.1 滑動端電阻RW對控制端電壓的影響
RW為數(shù)字電位器的觸頭電阻,電路中相當(dāng)于在圖3所示的R2和R_VAR之間串聯(lián)了一個40 Ω的電阻。該電阻與R2(15.8 kΩ)串聯(lián)分壓最大為75 nV,所以可忽略該電阻對通道增益的影響。
5.2 溫度系數(shù)對控制端電壓的影響
X9312溫度系數(shù)為±20 ppm,當(dāng)R_VAR阻值為10 kΩ時,全溫度范圍內(nèi)電阻值變化為±0.2 Ω,對分壓基本無影響,所以認(rèn)為數(shù)字電位器阻值在全溫度范圍內(nèi)不變。
5.3 數(shù)字電位器控制電路設(shè)計(jì)
數(shù)字電位器通過處理機(jī)和三根數(shù)據(jù)線進(jìn)行電阻的調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)的鎖存,在此不詳細(xì)分析其控制時序,僅討論端的電路設(shè)計(jì)。
端在器件工作期間保持為低電平。當(dāng)端和端同時為高時將當(dāng)前的寄存器數(shù)據(jù)鎖存入存儲器,達(dá)到重新上電后數(shù)字電位器阻值不變的目的。所以端需要工作在高或者低的狀態(tài)下,為達(dá)到該目的,將端通過10 kΩ下拉電阻進(jìn)行接地。加過下拉電阻后的端正常工作時為低電平,需要鎖存數(shù)據(jù)時,外部將該端電平設(shè)置為高即可??刂平涌陔娐穲D如圖7所示。
6 高低溫測試數(shù)據(jù)分析
在高溫和低溫條件下對數(shù)字電位器電路進(jìn)行測試,為了忽略放大器增益隨溫度變化對數(shù)字電位器分壓特性的影響,選擇測量V_ADJ端電壓進(jìn)行記錄。只要V_ADJ端控制電壓控制特性良好就說明數(shù)字電位器有良好的分壓特性。
全溫度范圍內(nèi)測得的V_ADJ端電壓與仿真及計(jì)算結(jié)果相同,控制端電壓變化小于1 mV,所以僅用常溫數(shù)據(jù)繪制V_ADJ電壓與數(shù)字電位器控制值的關(guān)系。結(jié)果如圖8所示。
由圖8可知,當(dāng)數(shù)字電位器的控制值步進(jìn)時,V_ADJ端電壓近似線性地進(jìn)行步進(jìn),從而使放大器增益以0.47 dB步進(jìn)調(diào)整。證明可以用數(shù)字電位器來代替模擬電位器進(jìn)行多通道接收機(jī)的幅度校準(zhǔn)。
7 結(jié)語
由上述論述可知,X9312完全可以滿足雷達(dá)多通道接收機(jī)對增益調(diào)整的要求。所需外圍電路與傳統(tǒng)的機(jī)械電位器相比有所增加,但是可以明顯地提高雷達(dá)多通道接收機(jī)在溫度、濕熱和振動條件下的可靠性。
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