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Digitahi contro i potenziometri meccanici: Considerazioni di disegno per elevare prestazione di sistema

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I potenziometri di Digitahi sono resistori variabili digitali che possono essere utilizzati al posto delle loro controparti meccaniche dal punto di vista funzionale equivalenti.

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Mentre i potenziometri digitali offrono a funzionalità paragonabile ai potenziometri meccanici le specifiche, l'affidabilità e la ripetibilità connesse con i potenziometri digitali per molti disegni è superiori.

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I potenziometri possono essere usati per registrare le tensioni o le correnti variando la resistenza del dispositivo. La registrazione può allora essere usata per fissare un livello di variazione o per guadagnare una volta usata insieme con altre componenti, quali op-ampère. Usando una componente variabile quale un potenziometro digitale permette i progettisti ai sistemi di disegno che sono flessibili e multifunzionali. Per esempio, utilizzare un potenziometro digitale come resistore di risposte in un op-ampère permette che il guadagno dell'op-ampère alterni secondo ampiezza del segnale in ingresso. Ciò dà al progettista il beneficio di riduzione delle componenti (quali op-ampère multipli) mentre eleva il tipo di segnali in ingresso il sistema può funzionare con un'orma riduttrice del PWB. Un potenziometro digitale fornisce molta funzionalità in una piccola orma.

Digitahi contro i potenziometri meccanici

Digitahi ed i potenziometri meccanici ripartono le somiglianze che li permettono di essere intercambiabili in molte applicazioni. Entrambi sono registrabili, offrono le grandi selezioni capo a capo delle resistenze e risolvono il requisito di una resistenza registrabile dell'utente. Alcuni vantaggi che i potenziometri meccanici hanno sopra le loro controparti digitali comprendono la capacità di sostenere le più grandi tensioni, la più grande possibilità di trasporto corrente e la dispersione di più grande potere. Tuttavia, dovuto il disegno dei potenziometri meccanici sono col passare del tempo a cambiamenti di prestazione ed a preoccupazioni inclini di affidabilità. Sono più sensibili alle scosse e le vibrazioni e la resistenza di contatto meccanica del pulitore possono cambiare dovuto l'ossidazione, l'invecchiamento e l'usura. Ciò riduce il corso della vita utilizzabile di un potenziometro meccanico. Un potenziometro digitale consiste di un certo numero di cancelli della trasmissione di CMOS (fig. 1). Poichè non ci sono elementi meccanici, il potenziometro digitale è resiliente contro le scosse, l'usura, l'invecchiamento ed il contatto.

Come con tutte le componenti ci sono alcuni fattori da considerare quando sceglie la componente corretta per la vostra applicazione. Il posto di quanto importante ogni specifica è dipenderà dall'uso finale e da altre considerazioni del sistema elencati in tabella 1.

Alcune applicazioni che i potenziometri digitali sono comunemente usati dentro sono:

· Attenuatori per i segnali di CA e di CC

· Variazione del guadagno di un Op-Ampère

Per mezzo dei potenziometri di Digitahi come attenuatori

Un potenziometro digitale può essere utilizzato per emulare un convertitore digitale ad analogo semplice di risoluzione bassa (DAC). La fig. 2 mostra questa messa a punto così come una certa terminologia che è veduta frequentemente. , Resistenza fra i terminali A e B. La funzione di trasferimento inoltre è notata nella fig. 2

ere:

RAB = resistenza di conclusione

RWB = resistenza fra il pulitore ed il terminale di B

VREF = tensione di riferimento

Il migliore senso capire queste considerazioni è di dare un'occhiata a come interessano la scelta del potenziometro digitale in un'applicazione specifica ed in modo da ora osserveremo più dettagliatamente casi importanti due di uso per i potenziometri digitali.

Per questa messa a punto, ci sono tre parametri chiave da notare mentre scegliendo un potenziometro digitale:

· Gamma del rifornimento di tensione

· Risoluzione del potenziometro di Digitahi

· Linearità del potenziometro di Digitahi

La tensione Supply1 e Resolution2 è considerazioni importanti poichè queste specifiche coprono la gamma degli input che il potenziometro digitale può passare e numero dei livelli di resistenza distinti che possono essere realizzati. La linearità di un potenziometro digitale è specificata in un simile modo a DAC? s usando INL (non linearità integrale) e DNL (non linearità di Digitahi). INL si riferisce alla deviazione massima di un potenziometro digitale reale da una linea retta ideale ricavata da zero-regola a completo. DNL si riferisce alla differenza fra l'uscita e la funzione di trasferimento ideale per i codici successivi.

Per le applicazioni di CA, gli stessi parametri dei rifornimenti di corrente continua Si applicano inoltre (gamma, risoluzione e linearità del rifornimento di tensione). La distorsione armonica totale (THD) e la larghezza di banda sono fattori chiave che dovrebbero anche essere considerati.

I potenziometri di Digitahi sono molto utili nella variazione del guadagno di un op-ampère. Il rapporto di guadagno di Rb/Ra può essere fissato e variato precisamente per mezzo del potenziometro digitale. Le applicazioni che utilizzano il controllo di guadagno comprendono il controllo di volume, la calibratura ed il contrasto del sensore/luminosità in schermi dell'affissione a cristalli liquidi. Tuttavia, ci sono un certo numero di caratteristiche digitali del potenziometro che devono essere considerate durante la configurazione.

Quando un potenziometro digitale è utilizzato nel modo del potenziometro, uno deve essere informato della funzione di trasferimento del potenziometro digitale mentre la resistenza aumenta da zero-regola a completo. Mentre la resistenza fra gli aumenti GREZZI, RBW diminuisce, questa genera una funzione che di trasferimento logaritmica le funzioni di trasferimento logaritmiche di più sono adatte all'orecchio ed alla risposta umani dell'occhio (fig. 3 (a)).

Se l'applicazione richiede una risposta lineare, il potenziometro digitale può essere linearizzato o utilizzando il potenziometro digitale nel modo del reostato (fig. 3 (b)), una configurazione a nonio di DAC (fig. 3 (c)) o con? modo lineare della regolazione di guadagno? , una caratteristica esclusiva ai membri della famiglia della DGC digiPOT+ quale il AD5144. (Fig. 3 (d)).

Modo del reostato con una R discreta? esistor:

Utilizzando il potenziometro digitale nel modo del reostato e disponendolo in serie con un resistore discreto, l'uscita può essere linearizzata (fig. 3 (b)). Ciò è un disegno semplice tuttavia là è considerazioni di disegno che devono essere considerate per effettuare l'esattezza di sistema.

Sia i potenziometri meccanici che digitali hanno una tolleranza sulla resistenza per i motivi differenti. Per i potenziometri meccanici, la tolleranza può variare dovuto la difficoltà di raggiungimento dei valori ripetibili. Per i potenziometri digitali, ci è tolleranza dovuto il processo di fabbricazione ma ha valori che sono molto più ripetibile confrontato ad un potenziometro meccanico.

Un resistore di superficie discreto del supporto può avere un contrappeso piccolo quanto 1%, ma alcuni potenziometri digitali possono avere una tolleranza faccia a faccia di resistenza di fino a 20%. È questo disadattamento che può condurre a perdita nella risoluzione e può essere un problema significativo, specialmente nelle applicazioni del ciclo aperto dove il controllo non è pratico compensare l'errore. Dove il controllo è possibile la flessibilità incorporata dei potenziometri digitali permette che una procedura semplice di calibratura registri la posizione del pulitore del potenziometro digitale e registri per ottenere tutti i contrappesi.

Dispositivi analogici? la cartella dei potenziometri digitali è specificata con lle tolleranze varianti di 20% giù a 1% per abbinare i bisogni di esattezza e di precisione più rigorosi. Alcuni potenziometri digitali, quale il AD5258/AD5259, prova di fabbrica la tolleranza di errore ed immagazzinano il risultato nella memoria accessibile dell'utente per permettere il resistore che corrisponde alla produzione.

Modo lineare della regolazione di guadagno

Il metodo finale è il modo lineare della regolazione di guadagno esclusivo alla DGC? cartella di s digiPOT+. Fig. 3 (d) esposizioni come l'architettura brevettata d'applicazione tiene conto la programmazione indipendente del valore per ogni stringa GREZZA e RWB. Usando questo modo tiene conto un'uscita lineare riparando l'uscita di una stringa (RWB) e regolando l'altra stringa (GREZZA). Questo funzionamento è simile a per mezzo del potenziometro digitale di modo del reostato con il resistore discreto tuttavia che l'errore di tolleranza generale è meno di 1% senza alcuna combinazione supplementare di resistenza di serie o di parallelo.

Ciò è dovuto l'errore nelle resistenze è comune sia negli allineamenti della stringa del resistore che può essere trascurata. La fig. 4 esposizioni l'errore del disadattamento fra le due resistenze è piccola agli più alti codici. Il disadattamento aumenta superiore a ±1% ai codici più basso di quarto-regola ma questo è dovuto l'errore aggiunto dall'effetto della resistenza interna degli interruttori di CMOS che non può essere ignorata.

Importanza della memoria

Nel per mezzo dei potenziometri digitali per fissare i livelli in circuiti o per calibrare i sensori e guadagnare le regolazioni la condizione di potere in su del potenziometro digitale è importante da accertare la configurazione esatta e veloce. I potenziometri di Digitahi sono a disposizione in molte opzioni per accertare i poteri del dispositivo in su nella condizione preferita utenti. Ci sono due categorie di potenziometro digitale:

· Volatile? Le parti hanno un elemento di memoria del su-circuito integrato che immagazzina la posizione del pulitore scelta utente da configurare su potere in su.

· Non volatile? Le parti non hanno una memoria programmabile, invece i poteri della parte sulla posizione del pulitore alla scala zero, metà di-regolano o completo secondo la configurazione della parte. Vedi ogni strato di dati dei prodotti per i dettagli completi.

All'interno della classificazione digitale non volatile del potenziometro ci sono ulteriori opzioni

· EEPROM

· Una volta programmabile (OTP)

· Tempo multiplo programmabile (MTP)

L'ampia varietà di opzioni di memoria permette che la scelta digitale del potenziometro sia adeguata a il sistema particolare. Per esempio, per i sistemi che richiedono la registrazione costante, i potenziometri digitali volatili possono essere utilizzati. Per i sistemi che richiedono soltanto una calibratura sulla prova della fabbrica, un potenziometro di OTP può essere utilizzato. I potenziometri digitali di EEPROM possono essere utilizzati per mantenere l'ultima posizione del pulitore in modo che su potere sul potenziometro digitale rinvii all'ultima condizione e possa continuare ad essere registrato come stato necessario dopo potere in su.

Note a piè di pagina:

1 i segnali che sono trasmessi tramite un potenziometro digitale? i terminali di s sono limitati alle tensioni di rifornimento massime e minime. Se il segnale supera il rifornimento, i diodi interni di protezione di ESD premeranno il segnale. Per i segnali di CA, il segnale può essere influenzato per effettuare all'interno di singola gamma del rifornimento o per considerare un rifornimento doppio potenziometro digitale.

2 come un DAC, la risoluzione si riferisce al numero delle posizioni del pulitore. Alcuni numeri comuni includono 128, 256 e possono andare su quanto 1024.

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