數(shù)字可編程電位計(jì)揭密

應(yīng)用數(shù)字電位計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)
雖然數(shù)字電位計(jì)能夠有效地在傳統(tǒng)設(shè)備中直接替代機(jī)械式產(chǎn)品，但工程師也需要注意幾項(xiàng)問(wèn)題。想要在模擬電路中應(yīng)用數(shù)字可編程電位計(jì)，應(yīng)當(dāng)慎重對(duì)待這些問(wèn)題，從而確保這器件是考慮中應(yīng)用的最佳選擇。

1 精度–這種器件的精度由其含有的電阻增量(亦即抽頭)數(shù)量決定。抽頭數(shù)量越多，數(shù)字可編程電位計(jì)的精度越高。新式數(shù)字可編程電位計(jì)提供多達(dá)256個(gè)抽頭，故支持高精度等級(jí)。然而，通過(guò)使用相對(duì)簡(jiǎn)單的電路，有可能進(jìn)一步提升精度。這可以通過(guò)將數(shù)個(gè)數(shù)字可編程電位計(jì)以并聯(lián)、堆疊或級(jí)聯(lián)(cascaded)配置布設(shè)在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)，但會(huì)增大總體物料單(BOM)，并可能延長(zhǎng)開(kāi)發(fā)時(shí)間。

2 線性度(Linearity)–數(shù)字可編程電位計(jì)的線性度指的是實(shí)際電阻觸點(diǎn)電壓與預(yù)計(jì)電阻觸點(diǎn)電壓之間的散度(divergence)。性能較高的器件應(yīng)當(dāng)擁有不超過(guò)±1最低有效位( LSB)的最大值。

3 溫度特性–在許多應(yīng)用中，特別是汽車或工業(yè)終端應(yīng)用中，需要顧及數(shù)字可編程電位計(jì)的溫度系數(shù)，使得極高熱等級(jí)不影響其工作。這個(gè)數(shù)字以電阻在給定溫度與參考溫度之間的10-6/℃漂移的形式來(lái)表述。當(dāng)面臨嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境時(shí)，就值得指定使用溫度相關(guān)度極低的數(shù)字可編程電位計(jì)。另外使用閉環(huán)反饋原理來(lái)校準(zhǔn)系統(tǒng)，就可以校正由溫度波動(dòng)導(dǎo)致的任何變化。

4 電阻觸點(diǎn)(wiper)內(nèi)部阻抗–處理電阻觸點(diǎn)的內(nèi)部阻抗對(duì)系統(tǒng)精度的影響是要顧及的另一問(wèn)題，特別是在電阻觸點(diǎn)接近電位計(jì)的高端端子或低端端子的時(shí)候，可使用消減技術(shù)來(lái)消解這個(gè)問(wèn)題。這些技術(shù)通常基于增添匹配電阻觸點(diǎn)內(nèi)部阻抗的補(bǔ)償電阻。

應(yīng)用示例
使用數(shù)字可編程電位計(jì)的應(yīng)用多種多樣，接下來(lái)重點(diǎn)討論其中的幾個(gè)應(yīng)用示例。

1 固態(tài)照明–使用LED取代白熾燈泡來(lái)照明日趨普及，因?yàn)長(zhǎng)ED照明支持節(jié)能，并能夠提供更高的系統(tǒng)可靠性。LED器件要求穩(wěn)流電流，它們的亮度與施加的電流成正比。LED驅(qū)動(dòng)器常使用外部電阻來(lái)設(shè)定LED電流。如果使用數(shù)字可編程電位計(jì)來(lái)取代外部電阻，就可以根據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的電阻值來(lái)調(diào)節(jié)LED亮度。圖2顯示的是這類系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的32抽頭數(shù)字可編程電位計(jì)。電阻觸點(diǎn)的位置通過(guò)三輸入接口來(lái)控制?？刂破鞯腎NC輸入以向上/向下輸入的邏輯狀態(tài)確定的方向來(lái)調(diào)節(jié)電阻觸點(diǎn)增量。電阻觸點(diǎn)位置通過(guò)CS輸入存儲(chǔ)在控制器中，故掉電時(shí)信息不會(huì)丟失。

圖2 固態(tài)照明系統(tǒng)的調(diào)光控制