基于DS3501的APD偏壓溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)
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2 DS3501工作原理
DS3501是一款7位、非易失(NV)數(shù)字電位器，端到端電阻為10 kΩ，可通過I2C接口對(duì)其進(jìn)行編程設(shè)置。內(nèi)置溫度傳感器和對(duì)應(yīng)的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，溫度傳感器帶有一個(gè)36字節(jié)的NV查找表(LUT)，以存儲(chǔ)不同溫度下對(duì)應(yīng)的輸出阻值，每4℃的溫度區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)阻值，覆蓋溫度范圍-40～+100℃。
DS3501原理框圖如圖2所示。芯片具有3種工作模式：Default模式，LUT模式和LUT Adder模式。Default模式最簡(jiǎn)單，抽頭位置直接由控制器通過I2C總線控制；LUT模式和LUT Adder模式都是通過LUT查找表控制抽頭位置，二者的區(qū)別在于：LUTAdder模式中，抽頭寄存器WR中的值等于LUT查找表的輸出值加上初始值寄存器IVR中的值，而LUT模式中則不加IVR中的值。以上3種模式中，系統(tǒng)上電時(shí)，抽頭寄存器WR默認(rèn)讀取初始值寄存器IVR中的值作為初始值。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177174.htm
本設(shè)計(jì)通過配置相關(guān)寄存器使DS3501工作于LUT模式，電位器的抽頭位置直接由LUT的輸出控制。如圖2所示，芯片以周期TFRAME查詢溫度傳感器的輸出，將ADC轉(zhuǎn)化后的溫度值存貯于溫度寄存器(0Ch)，根據(jù)此溫度確定一個(gè)地址值并存儲(chǔ)于LUT地址寄存器LUTAR(08h)，讀取LUT查找表中對(duì)應(yīng)地址內(nèi)的阻值并存入抽頭寄存器WB(09h)，實(shí)現(xiàn)抽頭位置的自動(dòng)調(diào)整。這一特性使得僅通過此芯片就可以完成對(duì)APD的偏壓溫度補(bǔ)償，而不用借助微處理器進(jìn)行計(jì)算和控制，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。其中，LUT查找表中的存儲(chǔ)的阻值由APD的性能參數(shù)及環(huán)境溫度決定。同時(shí)，溫度值還可通過I2C總線由主機(jī)讀取。
3 偏壓溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)
3．1 電路設(shè)計(jì)原理
偏壓溫度補(bǔ)償電路如圖3所示，將DS3501的RH、RL和RW在外部連接成分壓器形式，RW端電壓可方便地通過下式計(jì)算：
因此，通過改變寄存器WR中的值，就可以獲得不同的偏置電壓。
評(píng)論