digiPOT規格與架構的解析

　　HD取決于各種因素，因此很難量化，若假設RON,的變化為10%，則以下公式可用于近似計算:

　　一般說來，標稱digiPOT電阻 (RPOT),越大，則分母越大，THD就越小.

　　權衡

　　RPOT增加后，失真和帶寬都會隨之降低，所以改進一項指標的同時必定會犧牲另一項。因此，電路設計人員必須在兩者之間做出適當的權衡。這也關系到器件的設計水平，因為IC設計人員必須平衡設計公式中的各個參數:

　　其中

　　COX 是氧化電容

　　μ 是電子(NMOS)或空穴(PMOS)的遷移常數

　　W是寬度

　　L是長度

　　偏置

　　從實用的角度來看，我們必須充分發揮各項特性。digiPOT通過容性耦合衰減交流信號時，若信號偏置達到電源的中值，則失真最小。這意味著開關工作在電阻特性線性最強的部分.

　　一種方法是采用雙電源供電，只需將電位計接地至電源共模端，信號便會產生正負向擺動。如果需要單電源供電，或者某些digiPOT不支持雙電源時，可以采用另一種方法，即添加 VDD/2 的失調電壓至交流信號。該失調電壓必須添加到兩個電阻端，如圖12所示。

　　圖12.單電源供電交流信號調理

　　若需要使用信號放大器，雙電源供電的反相放大器優于同相放大器(如圖13所示)，原因有以下兩項:

　　THD性能更佳，因為反相引腳的虛地可將開關電阻集中在電壓范圍中間。

　　因為反相引腳位于虛地，所以幾乎取消了游標電容CDLSB,令帶寬增幅較小(必須注意電路穩定性).

　　圖13.采用反相放大器digiPOT可調整放大

　　附錄——關于AD5291/AD5292

　　256/1024位數字電位計精度為1%，可編程20次

　　AD5291/AD5292數字電位計，如圖14所示，具有256/1024位分辨率。端對端電阻有20 kΩ、50 kΩ和100 kΩ可供選擇，誤差優于1%，溫度系數在可變電阻器模式下時為35 ppm/°C，分壓器 模式下時為5 ppm/°C(比率)。這些器件可實現與機械電位計相同的電子調整功能，但尺寸更小且更可靠。其游標位置可通過SPI兼容接口調整。在熔斷熔絲，將游標位置固定(此過程類似于將環氧樹脂涂在機械式調整器上)之前，可進行無限次調整。“去除環氧樹脂”過程最多可以重復20次。AD5291/AD5292采用9 V至33 V單電源或±9 V至±16.5 V雙電源，功耗8 μW。采用14引腳TSSOP封裝，工作溫度范圍為–40°C至+105°C

　　圖14.AD5291/AD5292功能框圖