數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)電壓-電阻轉(zhuǎn)換

一對(duì)相同的數(shù)字電位計(jì)構(gòu)成一個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換器。

工業(yè)控制和可變偏置電路中有時(shí)需要的電壓-電阻轉(zhuǎn)換器可能難以實(shí)現(xiàn)。圖1的簡(jiǎn)單方法使用兩個(gè)數(shù)字電位計(jì)構(gòu)建這樣的轉(zhuǎn)換器。

圖1.兩個(gè)相同的數(shù)字電位計(jì)使該電路能夠?qū)崿F(xiàn)電壓-電阻轉(zhuǎn)換。

數(shù)字電位計(jì)U1和比較器U3構(gòu)成數(shù)字采樣保持電路，其中U1調(diào)整其內(nèi)部分壓器以使VWIPER軌道VIN.因此，游標(biāo)電阻與VIN成正比.由于U1和U2的數(shù)字輸入連接在一起，U2的游標(biāo)位置與U1相同，相應(yīng)端子之間的電阻相同。因此，輸出電阻與VIN成正比，根據(jù)電壓-電阻轉(zhuǎn)換的要求。

數(shù)字采樣保持的操作如下。跟蹤VIN，數(shù)字電位計(jì)U1的游標(biāo)（中心抽頭）隨著每個(gè)時(shí)鐘脈沖的到達(dá)而向上或向下移動(dòng)。比較器U3比較模擬輸入（VIN） 帶游標(biāo)電壓 （VWIPER).如果VIN> VWIPER，比較器將邏輯置位為高電平，導(dǎo)致游標(biāo)位置向上移動(dòng)并增加VWIPER.VWIPER不斷增加，直到大于VIN，然后比較器切換并向下驅(qū)動(dòng)游標(biāo)位置。在每個(gè)時(shí)鐘周期，游標(biāo)根據(jù)需要向上或向下移動(dòng)以跟蹤V在.參考輸入為分壓器（VH和VL）設(shè)置輸入電壓范圍：如果V在范圍為 0V 至 5VDC，設(shè)置 VL = GND 和 VH = 5VDC。

由于 U1 和 U2 相同，并且它們的數(shù)字輸入連接在一起，因此它們的游標(biāo)位置相同。對(duì) LOCK 輸入施加邏輯低電平允許輸出電阻隨VIN，應(yīng)用邏輯高電平可無限期地保持電阻值。

LOCK可以永久接地，但在這種情況下，輸出電阻在兩個(gè)連續(xù)狀態(tài)之間連續(xù)切換，即使V在是恒定的。例如，如果電位計(jì)為10kΩ，而您將游標(biāo)設(shè)置為5kΩ，則輸出電阻將在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)在5kΩ和5.3125kΩ之間切換。如有必要，您可以通過將電容器連接到輸出游標(biāo)來過濾這種影響。100Hz至10kHz之間的時(shí)鐘頻率是可以接受的。

輸出電阻不會(huì)隨 V 立即變化在，但需要多個(gè)時(shí)鐘周期才能達(dá)到其最終值。周期數(shù)（最多 32 個(gè)）取決于初始游標(biāo)位置和輸入電壓。

如果需要更高的分辨率，請(qǐng)用6位或8位數(shù)字電位計(jì)代替所示的5位型號(hào)。注意，MAX5160具有上電復(fù)位功能，可將游標(biāo)位置設(shè)置為中間電平，從而允許兩個(gè)數(shù)字電位器同步至同一電阻。選擇上電時(shí)具有已知狀態(tài)的數(shù)字電位器。

審核編輯：郭婷