工程師小課堂:數字電位器常見問題及應用經驗總結
上電順序為:首先是電源地和正負電源,然后是數字信號,最后是數字電位器的內置ESD的A,W,B端口。
電位器端到端電阻誤差問題。可以將電位器在電路中接成電阻分壓式,這樣電位器的輸出取決于游標的位置而與電阻誤差無關。如下圖所示。
上電時電位器游標值問題。對于機械電位器,只要不改變游標位置,斷電再復電后,游標值保持不變。對于數字電位器情況則不一樣。有的數字電位器內置EEPROM,將游標值記錄下來,復電后游標值保持不變。有的數字電位器復電后將游標自動設為中值。有的數字電位器在復電后將游標隨機設值。這需要使用者仔細查閱相關規格書,不可一概而論。
上電噪聲問題。音頻電路在上電或電路切換瞬間,容易因電壓突變而在喇叭中發出“砰蓬”聲,對音質而言是一種噪音。有的數字電位器內置過零點電路,使音頻電路上電或電路切換發生在電壓過零點處,從而避免電壓突變,消除了“砰蓬”聲。
音量調節均勻性問題。人耳對音頻實際上是呈對數性反應而非線性。絕大部分機械電位器按線性設計,這樣在調節音量大小時,聲音強弱并不均勻增加或減少。數字電位器可按對數性即按dB設計,這樣無需額外的電路設計而解決音量調節均勻性問題。
數字電位器還可以應用在數字濾波器電路中。下圖為Analog Devices 公司給出的電路圖和計算公式。需要特別注意的是數字電位器本身的帶寬限制跟游標值的設定有關,詳情請查閱廠家的應用手冊。
數字電位器并不能完全取代機械電位器,原因有數字電位器輸入電壓必須在Vdd和Vss間的限定,電流的限定(如@1K=5.5mA@10K=0.55mA,詳情請查datasheet),上電順序的要求,上電初始化,EEPROM電可擦寫存儲器的考慮,數字接口的考慮和電阻值不能做得太大,在跟蹤輸入信號來調整增益時需考慮響應時間等。
結論:數字電位器較機械電位器最大缺點是目前還不能處理高電壓大電流,但有非常多其它的優點可以使電子工程師開發更多新功能,降低成本。
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