帶運(yùn)算放大器的數(shù)字電位器DS1667
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2引腳排列及說(shuō)明
VCC＋5V電源
GND地
L0、L1電位器低端
DQ串口輸入/輸出端
H0、H1電位器高端
CLK串口時(shí)鐘輸入端
W0、W1電位器游標(biāo)端
COUT級(jí)聯(lián)的串口輸出端
VB運(yùn)算放大器的負(fù)電源端
NINV0、NINV1運(yùn)算放大器同相輸入端
SOUT堆棧結(jié)構(gòu)的游標(biāo)輸出端
INV0、INV1運(yùn)算放大器反相輸入端
RST串口復(fù)位輸入端
OUT0、OUT1運(yùn)算放大器輸出端
3主要特點(diǎn)
這種數(shù)字電位器的主要特點(diǎn)如下：
·兩個(gè)用數(shù)字控制的256位電位器
·串口為兩只電位器提供置位和讀出的方式
·兩只電位器串聯(lián)起來(lái)可提供附加分辨率
·上電時(shí)游標(biāo)的缺省位置為電阻器阻值的1/2位置處
·電位器兩端點(diǎn)之間電阻元件的溫度補(bǔ)償可以達(dá)到±20％
·兩個(gè)高增益的寬帶運(yùn)算放大器
·低功耗的CMOS設(shè)計(jì)
·應(yīng)用模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換、可變頻率的振蕩器、可變?cè)鲆娴姆糯笃鞯?
·20引腳雙列直插（DIP）封裝，20引腳的SOIC表面貼裝
·工作溫度范圍：0℃～70℃
·電阻器的阻值電阻器的阻值分辨率－3dB點(diǎn)
DS1667－1010Ω39Ω1.1MHz
DS1667－5050Ω195Ω200.0kHz
DS1667－100100Ω390Ω100.0kHz
4數(shù)字電位器部分的工作原理
DS1667數(shù)字電位器部分的原理框圖如圖2所示，由圖2可知，DS1667包含兩個(gè)電位器，每個(gè)電位器有各自的游標(biāo)，它由一個(gè)包含在8位寄存器中的數(shù)值來(lái)設(shè)定。每一個(gè)電位器由256個(gè)阻值相等的電阻器組成，相互間以及和最末端電阻器之間是以抽頭連接的。
另外，電位器可以用串聯(lián)的形式堆積起來(lái)，也就是說(shuō)，電位器0的高端連接到電位器1的低端，作為堆棧電位器，堆棧選擇位用來(lái)選擇哪個(gè)電位器的游標(biāo)將出現(xiàn)在多路輸出端SOUT。如果0寫進(jìn)堆棧多路輸出分配器，將連接游標(biāo)0到SOUT引腳。這個(gè)游標(biāo)將決定從堆棧電位器底部的256個(gè)抽頭中選擇哪一位。如果1被寫進(jìn)堆棧多路輸出分配器，將選擇游標(biāo)1，堆棧電位器上部的256個(gè)抽頭中的其中之一連接到SOUT引腳。
通過(guò)17位I/O移位寄存器，數(shù)據(jù)可以從游標(biāo)0和游標(biāo)1寄存器以及堆棧選擇位中讀出或?qū)懭?。I/O移位寄存器是3線串行口負(fù)載，而3線串行口由RST、DQ和CLK組成。它通過(guò)傳送17位數(shù)而修改數(shù)據(jù)。只有當(dāng)RST輸入高電平時(shí)，才允許通過(guò)DQ引腳串行寫入數(shù)據(jù)。在RST端變?yōu)榈碗娖揭郧?，電位器總保持以前的?shù)值不變。當(dāng)RST變?yōu)榈碗娖胶?，電位器的?shù)值才會(huì)改變，當(dāng)RST輸入為低電平時(shí)，DQ和CLK輸入不起作用。
當(dāng)RST是高電平時(shí)，CLK輸入端由低到高轉(zhuǎn)變，有效數(shù)據(jù)被寫進(jìn)I/O移位寄存器。無(wú)論時(shí)鐘輸入是高電平還是低電平，DQ引腳的輸入數(shù)據(jù)都可以改變，而只有滿足設(shè)置要求時(shí)DQ引腳的數(shù)值才被送入移位寄存器。數(shù)據(jù)寫入總是以堆棧選擇位的數(shù)值開始的。送入的下一個(gè)8位是規(guī)定電位器1的游標(biāo)設(shè)定數(shù)值，這8位數(shù)據(jù)的最高有效位首先送出，接下來(lái)的8位是規(guī)定電位器0的游標(biāo)的設(shè)定數(shù)值，首先送出的也是最高有效位。送入的第17位數(shù)據(jù)，是游標(biāo)0設(shè)定的最低有效位。如果寫進(jìn)的數(shù)據(jù)少于17位數(shù)，電位器設(shè)置的數(shù)值將是被寫進(jìn)的數(shù)據(jù)加上以前未轉(zhuǎn)換的保留位。如果寫進(jìn)的數(shù)據(jù)大于17位，最后的17位數(shù)據(jù)留在移位寄存器中。因此，如果送進(jìn)的數(shù)據(jù)不是17位，將導(dǎo)致電位器設(shè)置不準(zhǔn)確。
當(dāng)多位數(shù)據(jù)被寫進(jìn)移位寄存器時(shí)，以前的數(shù)據(jù)通過(guò)級(jí)聯(lián)串行口引腳COUT逐位移出，通過(guò)連接一個(gè)DS1667的COUT到另一個(gè)DS1667的DQ引腳，多個(gè)電位器能象鏈子一樣串接在一起，如圖3所示。
讀數(shù)據(jù)時(shí)，DQ引腳處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)RST保持低電平時(shí)，位17總是出現(xiàn)在COUT引腳，它通過(guò)電阻器反饋回DQ引腳（如圖4），該數(shù)據(jù)通過(guò)讀設(shè)備讀出。RST引腳變成高電平則啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送。CLK輸入端從低到高轉(zhuǎn)變時(shí)，位17被送進(jìn)I/O移位寄存器的第一位，位16出現(xiàn)在COUT引腳和DQ引腳。當(dāng)17位全部傳送完后，數(shù)據(jù)已完全移至初始位置。當(dāng)RST變回低電平以結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時(shí)，數(shù)據(jù)（類似于讀發(fā)生以前的數(shù)值）被送進(jìn)游標(biāo)0、游標(biāo)1的寄存器和堆棧選擇位。
對(duì)于DS1667，每次加電應(yīng)用時(shí)，電位器的游標(biāo)設(shè)置在一半的位置，堆棧選擇位設(shè)置在零點(diǎn)。
5運(yùn)算放大器
DS1667包含兩個(gè)理想運(yùn)算放大器，它的工作電壓是5V或±5V（如圖1），內(nèi)部電阻分壓器設(shè)定運(yùn)算放大器的內(nèi)部參考值是兩個(gè)供電電源的平均值，即（VDD＋VB）/2。為了得到最佳工作特性，選擇該值作為模擬地參考值。
6DS1667的參數(shù)
?。?）極限工作條件
任意引腳相對(duì)地的電壓：－0.5V～7.0V
VB=5.5V時(shí)，電阻器引腳電壓：－5.5V～7.0V
VB的電壓：－5.5V～地
工作溫度：0℃～70℃
貯存溫度：－55℃～125℃
焊接溫度：260℃（10秒鐘）
?。?）電位器的推薦DC工作條件
表1示出電位器的工作條件，溫度范圍為0℃～70℃。
表1電位器的DC工作條件
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正極電壓 | VCC | ＋4.5 | 5.0 | 5.5 | V |
| 輸入邏輯1 | VHI | 2.0 | VCC＋0.5 | V | |
| 輸入邏輯0 | VIL | －0.5 | ＋0.8 | V | |
| 負(fù)極電壓 |
關(guān)鍵詞：
運(yùn)算放大器
數(shù)字電位器
DS1667
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