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亚博网vip:数字电位器常见问题及运用经验总结

  关于规划人员而言,数字电位器正变得越来越重要,它们具有许多长处,但也存在许多约束。下面比较机械电位器,数字电位器的共同点和差异,并由此协助读者了解怎么运用数字电位器。

  电位器的呈现有很长的前史,它以各种方式运用在广泛的范畴,如常数调整和丈量范畴。最常见的莫过于设定和微调电阻值来微调电路,设置电平缓调整增益等。电位器也被用来规划机器人和工业设备中的方位反应。针对电位器需求考虑的各个方面,需针对特定运用的各种需求来设置。如电位器上的最大电压,各臂所能供给的最大电流,能答应耗费的最大功率以及最需求考虑的电阻问题。从功率到噪声的各个方面。单个电阻的差错一般有+/-20%到+/-5%,温度也会形成电阻值的漂移,所以需求考虑电位器的精度,线性,单调性与否,是否考虑规划中其它要素。比方人耳对声响的频率呼应将比较重要。断电与加电时电阻的改动,本钱和体积,还有可靠性如安装,湿润等。

  在爱迪生一千多项的创造傍边,电位器总是为人们所忘记。它是在十九世纪七十年代被创造并运用在开关中。如图一所示。

  经一百年来,跟着资料及外形的改动,机械电位器在一些初级的运用中遭到极大的重视。无可置疑机械电位器和数字电位器有许多差异,而它们的共性却令人惊奇。其间最大相同便是它们都具有可调性,能供给大规模的端到端电阻。

  机械电位器可耐上千伏的高压,数字电位器受制于小体积一般电压在30伏以内。机械电位器电阻容量也比数字电位器大。但是咱们只需稍加考虑就能够处理上述问题。

  机械电位器受振荡产生电阻飘移的时分会给规划形成问题。机械电位器的接触点因磨损,老化而形成电阻增大或失效,进而使机械电位器的功能无法预知。数字电位器则无因机械结构形成上述的问题,能够经上万次开关操作而仍然坚持一致。

  数字电位器一般选用多晶硅或薄膜电阻资料,具有低噪声,高精度和优秀的温度系数。

  数字电位器另一个明显长处是可编程性,它能够象EEPROM相同电压编程来调理电阻,能够替代电压跟从器,还能够象数模转化器相同来操控或设置电压电流。数字电位器的主要参数特性如下图所示。

  在运用数字电位器来设置电压时,如需约束电压输出规模,只需在数字电位器的供电回路上串联电阻即可。下图给出将输出电压规模从0到15V改动成6+/-1V,其间只需添加电阻R1和R3。

  用电位器来调整放大器增益的电路得到广泛运用,如液晶显示(LCD)中的对比度调理,传感器校准和数字多媒体播映等。机械电位器因工艺原因,端到端的电阻差错行业标准是+/-20%。当电阻值偏大时,电路分辩率下降。当电阻值偏小时,电路调理规模缩小。如下图所示。此20%差错带来的增益动摇,在开环运用中因无补偿操控将会引起严峻的结果。数字电位器能够将通道电阻的匹配精度做到1%,然后有用处理了电阻差错带来的增益动摇问题。

  在数字音频运用中,数字电位器很多替代了机械电位器是因为数字电位器具有高可靠性,数字操控,易于在线性和对数性间转化和更好的稳定性。这其间的工程应战有:

  上电次序为:首先是电源地和正负电源,然后是数字信号,最终是数字电位器的内置ESD的A,W,B端口。

  电位器端到端电阻差错问题。能够将电位器在电路中接成电阻分压式,这样电位器的输出取决于游标的方位而与电阻差错无关。如下图所示。

  上电时电位器游标值问题。关于机械电位器,只需不改动游标方位,断电再来电后,游标值坚持不变。关于数字电位器状况则不相同。有的数字电位器内置EEPROM,将游标值记录下来,来电后游标值坚持不变。有的数字电位器来电后将游标主动设为中值。有的数字电位器在来电后将游标随机设值。这需求运用者细心查阅相关规格书,不行混为一谈。

  上电噪声问题。音频电路在上电或电路切换瞬间,简单因电压骤变而在喇叭中宣布“砰蓬”声,对音质而言是一种噪音。有的数字电位器内置过零点电路,使音频电路上电或电路切换产生在电压过零点处,然后防止电压骤变,消除了“砰蓬”声。

  音量调理均匀性问题。人耳对音频实践上是呈对数性反应而非线性。绝大部分机械电位器按线性规划,这样在调理音量大小时,声响强弱并不均匀添加或削减。数字电位器可按对数性即按dB规划,这样无需额定的电路规划而处理音量调理均匀性问题。

  数字电位器还能够运用在数字滤波器电路中。下图为Analog Devices 公司给出的电路图和计算公式。需求特别注意的是数字电位器自身的带宽约束跟游标值的设定有关,详情请查阅厂家的运用手册。

  数字电位器并不能彻底替代机械电位器,原因有数字电位器输入电压必须在Vdd和Vss间的约束,电流的约束(如@1K=5.5mA@10K=0.55mA,详情请查datasheet),上电次序的要求,上电初始化,EEPROM电可擦写存储器的考虑,数字接口的考虑和电阻值不能做得太大,在盯梢输入信号来调整增益时需考虑呼应时刻等。

  定论:数字电位器较机械电位器最大缺陷是现在还不能处理高电压大电流,但有十分多其它的长处能够使电子工程师开发更多新功能,下降本钱。

  数字电位器在我国仍是近几年呈现的新式器材,许多人在实践运用中对其不行了解,然后呈现许多疑问,下面就经常呈现的三个问题略作讨论。数字滤波器相关文章:数字滤波器原理


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