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標(biāo)題: 數(shù)字控制電位器的信號(hào)處理的解決方案 [打印本頁]
作者: 拍明芯城 時(shí)間: 2018-6-27 17:24
標(biāo)題: 數(shù)字控制電位器的信號(hào)處理的解決方案
Intersil的ISL22316在單片CMOS集成電路上集成了單個(gè)數(shù)字控制電位器(DCP)和非易失性存儲(chǔ)器。數(shù)字控制電位器是由電阻元件和CMOS開關(guān)組合而成的?；瑒?dòng)器的位置由用戶通過I2C總線接口控制。電位器有一個(gè)相關(guān)的易失性接頭寄存器(WR)和一個(gè)非易失性的初始值寄存器(IVR)，可以直接寫入，并由用戶讀取。WR的內(nèi)容控制滑動(dòng)器的位置。在上電時(shí)，設(shè)備將DCP的IVR內(nèi)容回收給WR。
ISL22316 DCP具有128個(gè)電阻器分接頭，其具有兩種封裝模式。在+55℃的環(huán)境條件內(nèi)，其注冊數(shù)據(jù)可以保存50年。當(dāng)Vcc=3.3V時(shí)，其滑動(dòng)電阻的典型值為70Ω，并且其最大關(guān)斷電流為5μA。ISL22316 DCP具有低噪聲，低功耗I2C總線。
DCP可用作三端電位器或作為兩端可變電阻器，用于各種應(yīng)用，包括控制，參數(shù)調(diào)整和信號(hào)處理。ISL22316 DCP的。
ISL22316 DCP的特點(diǎn)及優(yōu)勢：
· 128個(gè)電阻器分接頭
· I2C串行接口
- 兩個(gè)地址引腳，高達(dá)四個(gè)設(shè)備/總線
· 滑動(dòng)電阻：VCC = 3.3V時(shí)典型值為70Ω
· 最大關(guān)斷電流為5μA
· 電源：2.7V至5.5V
· 50kΩ或10kΩ的總電阻
· 高可靠性：T≦+ 55℃注冊數(shù)據(jù)保留50年
· 10 Ld MSOP或10 Ld TDFN封裝
典型應(yīng)用：
· 控制系統(tǒng)
· 參數(shù)調(diào)整
· 信號(hào)處理
數(shù)字電位器(DigitalPotenTIometer)亦稱數(shù)控可編程電阻器，是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械電位器(模擬電位器)的新型CMOS數(shù)字、模擬混合信號(hào)處理的集成電路。數(shù)字電位器由數(shù)字輸入控制，產(chǎn)生一個(gè)模擬量的輸出。依據(jù)數(shù)字電位器的不同，抽頭電流最大值可以從幾百微安到幾個(gè)毫安。 數(shù)字電位器采用數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值的，具有使用靈活、調(diào)節(jié)精度高、無觸點(diǎn)、低噪聲、不易污損、抗振動(dòng)、抗干擾、體積小、壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)，可在許多領(lǐng)域取代機(jī)械電位器。
數(shù)字電位器WDH22也稱為非接觸式電位器，是一種用數(shù)字傳感器檢測轉(zhuǎn)軸的角度變化，并將這個(gè)角度變化用多種信號(hào)類型反饋輸出的器件。
數(shù)字電位器WDH22與機(jī)械式電位器FCP22E相比，具有可程控改變有效電氣角度及輸出范圍、耐震動(dòng)、噪聲小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因而，已在自動(dòng)檢測與控制、智能儀器儀表、船舶設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電等許多重要領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。
數(shù)字電位器取消了電阻基片和電刷，是一個(gè)半導(dǎo)體集成電路。其優(yōu)點(diǎn)為：調(diào)節(jié)精度高;沒有噪聲，有極長的工作壽命;無機(jī)械磨損;用于自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)角度位置的精確測量，也可以利用輸出反饋信號(hào)與角度變化成線性比例的特性，通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)功能。
數(shù)字電位器一般帶有總線接口，可通過單片機(jī)或邏輯電路進(jìn)行編程。它適合構(gòu)成各種可編程模擬器件，如可編程增益放大器、可編程濾波器、可編程線性穩(wěn)壓電源及音調(diào)/音量控制電路，真正實(shí)現(xiàn)了“把模擬器件放到總線上”(即單片機(jī)通過總線控制系統(tǒng)的模擬功能塊)這一全新設(shè)計(jì)理念。
由于數(shù)字電位器可代替機(jī)械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路。當(dāng)數(shù)字電位器用作分壓器時(shí)，其高端、低端、滑動(dòng)端分別用VH、VL、VW表示;而用作可調(diào)電阻器時(shí)，分別用RH、RL和RW表示。
數(shù)字電位器的數(shù)字控制部分包括加減計(jì)數(shù)器、譯碼電路、保存與恢復(fù)控制電路和不揮發(fā)存儲(chǔ)器等4個(gè)數(shù)字電路模塊。利用串入、并出的加/減計(jì)數(shù)器在輸入脈沖和控制信號(hào)的控制下可實(shí)現(xiàn)加/減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器把累計(jì)的數(shù)據(jù)直接提供給譯碼電路控制開關(guān)陣列，同時(shí)也將數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部存儲(chǔ)器保存。當(dāng)外部計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)停止或片選信號(hào)無效后，譯碼電路的輸出端只有一個(gè)有效，于是只選擇一個(gè)MOS管導(dǎo)通。
數(shù)字控制部分的存儲(chǔ)器是一種掉電不揮發(fā)存儲(chǔ)器，當(dāng)電路掉電后再次上電時(shí)，數(shù)字電位器中仍保存著原有的控制數(shù)據(jù)，其中間抽頭到兩端點(diǎn)之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。因此，數(shù)字電位器與機(jī)械式電位器的使用效果基本相同。但是由于開關(guān)的工作采用“先連接后斷開”的方式，所以在輸入計(jì)數(shù)有效期間，數(shù)字電位器的電阻值與期望值可能會(huì)有一定的差別，只有在調(diào)整結(jié)束后才能達(dá)到期望值。
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