基于數(shù)字電位器的直流偏置技術(shù)

在設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際需要，將LT1962的ADJ／SEN引腳通過(guò)電阻連接至OUT引腳和地，這樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器的阻值，在一定范圍內(nèi)調(diào)整芯片OUT輸出端的電壓大小。同時(shí)，將BYT引腳通過(guò)0．01μF的旁路電容連接至OUT引腳，這樣可有效減小輸出端的噪聲。
3．3 光電隔離模塊的設(shè)計(jì)
在一般的電路設(shè)計(jì)中，數(shù)字部分對(duì)模擬部分的干擾較為明顯，不僅需要將數(shù)字地和模擬地在物理上隔離，還需要將從數(shù)字部分到模擬部分的信號(hào)傳輸進(jìn)行物理隔離，這就需要光電耦合器電路。光電耦合器是目前在單片機(jī)和開(kāi)關(guān)電源中用得最多的隔離抗干擾器件。基于EMC電磁干擾方面的考慮，選用光電耦合器TLP521-4隔離直流偏置電路中單片機(jī)數(shù)字部分與數(shù)字電位器模擬部分的電氣連接。光電隔離模塊TLP521-4是一款具有完整基極一發(fā)射極、性能優(yōu)良的固定延時(shí)光電耦合器，它具有最優(yōu)轉(zhuǎn)換速度、高溫性能等特點(diǎn)。光電耦合器TLP521-4電路如圖5所示。

在TLP521-4輸出端采用+5 V的上拉電阻設(shè)計(jì)。這樣可以有效地提高光電耦合器輸出端的驅(qū)動(dòng)能力。
3．4 精準(zhǔn)偏置電壓模塊的設(shè)計(jì)
數(shù)字電位器是一種可用數(shù)字信號(hào)控制電位器滑動(dòng)端開(kāi)關(guān)位置而改變阻值的一類變阻器。數(shù)字電位器因?yàn)槠涫褂脡勖L(zhǎng)，調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確、易操作、受環(huán)境因素影響小、噪聲小以及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣大電子工程技術(shù)人員所青睞。數(shù)字電位器具有記憶和非記憶性功能，選擇具有記憶功能的數(shù)字電位器，可以將當(dāng)前滑動(dòng)端的調(diào)節(jié)位置保存在非易失性存儲(chǔ)器中，再次上電后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)為上次滑動(dòng)端的調(diào)節(jié)位置，這樣可以消除再次調(diào)節(jié)而帶來(lái)的手動(dòng)誤差；選擇非記憶性功能的數(shù)字電位器，則在再次上電后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。鑒于科研項(xiàng)目的相關(guān)要求，選擇帶有記憶性功能、噪聲小、抗震動(dòng)、尺寸小并且壽命長(zhǎng)的數(shù)字電位器AD8403。
利用數(shù)字電位器AD8403組合電路分壓+5 V基準(zhǔn)電壓，以達(dá)到輸出0～5 V偏置電壓的要求。數(shù)字電位器AD8403的應(yīng)用電路如圖6所示。

AD8403是美國(guó)AD公司生產(chǎn)的一種4通道，有256個(gè)分支點(diǎn)的數(shù)字電位器，也稱數(shù)控可變電阻器。數(shù)字電位器實(shí)質(zhì)上是一種特殊形式的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，但其模擬量輸出不是電壓和電流而是電阻或電阻比率，所以又稱為RDAC。AD8403含有4個(gè)獨(dú)立的RDAC，采用24引線SOIC封裝。這兩種器件均可在擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍-40～+85℃工作。每個(gè)獨(dú)立的RDAC都有兩個(gè)固定端A和B及一個(gè)滑動(dòng)觸點(diǎn)W。其中W距B端的位置由置入串行輸入寄存器中的數(shù)碼決定。固定端A與B之間的電阻一般分為3種類型：10kΩ，50kΩ和100kΩ。在這里根據(jù)實(shí)際需要選擇AD8403A100，即100kΩ。