工業控制和可變偏置電路中有時需要的電壓-電阻轉換器可能難以實現。圖1的簡單方法使用兩個數字電位計構建這樣的轉換器。
圖1.兩個相同的數字電位計使該電路能夠實現電壓-電阻轉換。
數字電位計U1和比較器U3構成數字采樣保持電路,其中U1調整其內部分壓器以使VWIPER軌道VIN.因此,游標電阻與VIN成正比.由于U1和U2的數字輸入連接在一起,U2的游標位置與U1相同,相應端子之間的電阻相同。因此,輸出電阻與VIN成正比,根據電壓-電阻轉換的要求。
數字采樣保持的操作如下。跟蹤VIN,數字電位計U1的游標(中心抽頭)隨著每個時鐘脈沖的到達而向上或向下移動。比較器U3比較模擬輸入(VIN) 帶游標電壓 (VWIPER).如果VIN> VWIPER,比較器將邏輯置位為高電平,導致游標位置向上移動并增加VWIPER.VWIPER不斷增加,直到大于VIN,然后比較器切換并向下驅動游標位置。在每個時鐘周期,游標根據需要向上或向下移動以跟蹤V在.參考輸入為分壓器(VH和VL)設置輸入電壓范圍:如果V在范圍為 0V 至 5VDC,設置 VL = GND 和 VH = 5VDC。
由于 U1 和 U2 相同,并且它們的數字輸入連接在一起,因此它們的游標位置相同。對 LOCK 輸入施加邏輯低電平允許輸出電阻隨VIN,應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,輸出電阻在兩個連續狀態之間連續切換,即使V在是恒定的。例如,如果電位計為10kΩ,而您將游標設置為5kΩ,則輸出電阻將在每個時鐘周期內在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來過濾這種影響。100Hz至10kHz之間的時鐘頻率是可以接受的。
輸出電阻不會隨 V 立即變化在,但需要多個時鐘周期才能達到其最終值。周期數(最多 32 個)取決于初始游標位置和輸入電壓。
如果需要更高的分辨率,請用6位或8位數字電位計代替所示的5位型號。注意,MAX5160具有上電復位功能,可將游標位置設置為中間電平,從而允許兩個數字電位器同步至同一電阻。選擇上電時具有已知狀態的數字電位器。
審核編輯:郭婷
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