一、簡單介紹
1. 基本原理
常見的電位器是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電阻變化,如下圖:
而數(shù)字電位器顧名思義是通過數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)可控的電阻變化,自動(dòng)化控制或遠(yuǎn)程操作的場景常見這些器件。
2. 引腳定義
以TPL0401為例,介紹引腳定義:SCL、SDAI2C通信引腳H可變電阻頂端GND電源GND/可變電阻底端W可變電阻調(diào)節(jié)端VDD電源供電端
二、一般參數(shù)
1. 供電電壓VDD、電流IDD
供電電壓范圍決定了器件能否用于某些場景,輸入電流與功耗有關(guān),低功耗場景也需要關(guān)注。
2. 邏輯輸入電平VIH和VIL
邏輯輸入電平指的是I2C或者SPI等通信協(xié)議的信號(hào)的電平閾值,需要搭配合適的MCU或CPU的IO電平來控制通斷。
3. 調(diào)節(jié)引腳電流Iw(Wiper current)
調(diào)節(jié)引腳是由最大和最小輸入輸出電流范圍的,有的場景需要電流較大,需要注意。
4. 總電阻Rtotal
總的電阻阻值,大部分?jǐn)?shù)字電位器的總電阻誤差比較大,因此常用作比例分壓,單純用于電阻時(shí)需要校準(zhǔn)或者用于誤差要求不大的場景。
5. 分辨率位數(shù)
不同的分辨率位數(shù)代表分壓精度,有些場景需要高精度分壓,即需要更高分辨率的電位器。例如下面這個(gè)電位器的分辨率為128位,給定不同的寄存器值對(duì)應(yīng)不一樣的分壓比例。
三、特定場景參數(shù)
1. 寄生電阻
總的電阻Rtotal分為RHW與RWL,而H引腳到實(shí)際電阻陣列RTotal有等效電阻RH,一般百Ω級(jí)別,同樣的W引腳也一樣有等效電阻RW,阻值在幾十Ω到百Ω之間。
2. 帶寬BW
決定信號(hào)傳輸能力,例如用在運(yùn)放反饋時(shí),過低會(huì)限制帶寬。
3. 寄生電容
寄生電容在高速場景會(huì)影響信號(hào)帶寬,需要選擇盡量小的寄生電容。
4. 零電阻誤差與滿電阻誤差
當(dāng)設(shè)置為0電阻或者設(shè)置為滿電阻時(shí),與目標(biāo)值有一定的誤差,一般誤差在1個(gè)LSB以內(nèi)。
5. 分壓模式INL與DNL
數(shù)字電位器可以工作在分壓模式,也可以單純的作為可調(diào)電阻來串聯(lián)到電路中,當(dāng)工作在分壓模式時(shí):
INL: Integral non-linearity,分壓電壓積分非線性度,反映整體線性度,決定了絕對(duì)精度,定義如下:
DNL:Differential non-linearity,分壓電壓差分非線性度。反映步進(jìn)均勻性,決定調(diào)節(jié)平滑度,定義如下:
6. 電阻模式RINL與RDNL
RINL: Rheostat mode Integral non-linearity,電阻積分非線性度,反映整體線性度,決定了電阻模式下的絕對(duì)精度,定義如下:
RDNL:Rheostat mode Differential non-linearity,電阻差分非線性度。反映步進(jìn)均勻性,決定電阻模式下的調(diào)節(jié)平滑度,定義如下:
三、后續(xù)
下一篇文章是數(shù)字電位器的常見應(yīng)用場景,歡迎關(guān)注。