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电路设计->综合电路图->综合电路图->高分辨率数字电位器的软件实现

高分辨率数字电位器的软件实现

作者:dolphin时间:2011-05-11浏览次数:1371

引 言
与机械电位器相比,数字电位器有许多优点。但是在有些应用场合,数字电位器的分辨率往往达不到设计要求,通常最大抽头数为1 024。以X9241为例,内部包括一个I2C接口和4个64抽头的数字电位器,可独立使用,也可串联使用,如按常规方法使用,其分辨率较低,即使4个电位器串联,也只能达到256个抽头。本文提出了一种软件、硬件结合的方法,可使电位器的中间抽头数达到8 001个,分辨率达到O.008%。
1 设计原理
1.1 基本原理
高分辨率数字电位器POT由4个电位器组成,如图1所示,4个数字电位器POT0、POT1、POT2、POT3均为64抽头数字电位器。POTO、 POT3的固定端并联,滑动端分别接POT12的固定端。POT12由POT1、POT2串联,组成一个127抽头的电位器。4个独立电位器阻值相等,可根据需要选取。高分辨率数字电位器的固定端为VH、VL,滑动端为VW,VW由POT1、POT2的2个滑动端并连。

假设POT0、POT1、POT2、POT3、POT12的滑动端位置分别为x0、x1、x2、x3、y,POT的滑动端位置为z。
现采取以下控制策略:
①若POT3的滑动端位置为x,则POTO的滑动端位置同步调节到x+1,即两电位器始终保持1的间隔,相当于粗调节;
②调节POTl2滑动端位置y,相当于把间隔为1的区间再细分若干等分,即细调节。
采用等校电路法,可得到z与x、y的关系。
设VL、VH端电位分别为0、U,滑动端电位为UW,根据电学公式可得:


其中,U0W、U1W分别为POT1、POT1滑动端输出电位,并加到POT12的两个固定端。



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