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想要减少数字电位器的误差,原来只需要这么做

2024-07-04 17:50:10 PETER DEMCHENKO 阅读:
数字电位器的一个常见问题就是游标电阻的影响,它会在电阻范围的两端产生非常明显的非线性调节···

数字电位器(DigiPot)的一个常见问题就是游标电阻的影响,它会在电阻范围的两端产生非常明显的非线性调节。这些影响还会导致这些区域的温度系数增加,因为游标电阻的高温度系数将占主导地位。jmOednc

图1是从“数字电位器MCP41XXX_42XXX”(Microchip,DS11195C,第15页)数据表上的图4-6摘录的。绝对增益响应非常典型,因此使用该图以作说明。该电路使用DigiPot作为增益控制元件,添加绿线是为了显示理想的增益控制。jmOednc

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图1:数字电位器MCP41XXX/42XXX反相和差分放大器电路的增益与十进制代码(黑线)和理想增益控制(绿线)。来源:MicrochipjmOednc

现在,让我们看看如何减少游标电阻对电阻元件两端的影响。jmOednc

图2所示的解决方案利用了DigiPot的游标电阻与其标称总电阻无关的实际情况。想法非常简单明了:来自同一芯片的两个DigiPot并排连接。(两个DigiPot必须使用相同的代码进行编程。)如图1所示,非零游标电阻(r)引起的绝对误差降低了r/2。jmOednc

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图2:利用DigiPot的滑动电阻与其标称总电阻无关这一情况来减少数字电位器的误差的解决方案。来源:Peter DemchenkojmOednc

该解决方案更适合非单个DigiPot,因为它们可以保证可接受的电阻匹配。jmOednc

该解决方案可能也有利于降低变阻器模式的温度系数和变阻器非线性误差。jmOednc

尽管DigiPot的滑动电阻与其标称电阻无关,但是当标称电阻增加时,滑动电阻也可能会增大,这可能会破坏电路的优势,因此必须小心谨慎。jmOednc

为了保持相同的总电阻,两个DigiPot的总电阻都应为标称值的2倍,但这有时可能很难确保,因为标称值的范围相当有限。jmOednc

还要注意,DigiPot的标称值越大,有效频率范围就越小。jmOednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Reducing error of digital potentiometers,由Ricardo Xie编译)jmOednc

责编:Ricardo
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