基于可變電阻和溫度索引查找表(LUT)的穩壓器輸出補償

　　引言

　　穩壓器為后續電路提供連續、穩定的電壓。有些應用可接受相對較大的電壓波動(dòng)，而有些應用則對電壓波動(dòng)要求非?？量?，這些精密電路需要電壓保持恒定。

　　本文將對比標準配置的穩壓器以及配以DS1859雙溫控電阻后的同一款穩壓器的測試數據。DS1859用其中一路可變電阻和溫控查找表(LUT)進(jìn)行溫度補償，從測試結果可以清楚地看出利用DS1859溫度索引查找表對系統指標的改善。更簡(jiǎn)單的芯片，譬如DS1847雙溫控非易失可變電阻同樣帶有溫度索引查找表，效果一樣卓越。另外，DS1859和DS1847能夠在無(wú)需微控制器的條件下提供閉環(huán)控制。

　　非補償穩壓器

　　典型的穩壓電路包括調整元件、反饋電阻分壓器和在瞬態(tài)或開(kāi)關(guān)負載條件下起到一定濾波作用和用作負載調整的電容。反饋電阻網(wǎng)絡(luò )基于兩個(gè)電阻的比值設定穩壓器輸出電壓。本文中，選用MAX604作為穩壓器，它能輸出3.3V預置電壓或工作范圍內的任意電壓。通過(guò)控制SET引腳分壓，MAX604使用分壓器決定輸出電壓。大多數穩壓器電路中，輸出電壓會(huì )隨溫度輕微變化。MAX604的變化范圍為標稱(chēng)輸出電壓的97.6%至101.5%，由圖1電路得到的實(shí)驗數據可以證實(shí)。在-45°C時(shí)，輸出值大約為標稱(chēng)值的98%;在+85°C時(shí)，輸出值為標稱(chēng)值的101%。多數穩壓器的輸出具有類(lèi)似的溫度特性，以下討論了如何提高這一指標的途徑。

　　圖1. MAX604可調節輸出配置

　　使用溫度索引查找表進(jìn)行補償

　　圖2將DS1859置于穩壓調節電路中，數字電位器與圖1中的R2并聯(lián)。DS1859數字電位器由內部非易失存儲器的溫度索引查找表控制。每隔2°C提供一個(gè)電阻較準值。本電路選用了50kΩ的DS1859。

　　圖2. MAX604溫度補償電路

　　查找表可根據用戶(hù)需要配置成任意的電阻與溫度關(guān)系曲線(xiàn)。本例中，我們的目標是得到穩定的穩壓器溫度曲線(xiàn)。因此，DS1859查找表被設定為數字電阻與溫度之間近似為正比關(guān)系。電阻有256個(gè)設定值(十進(jìn)制0至255)，每級大約192Ω。數字電阻初始值為第152級。-40°C時(shí)為第143級，而+85°C時(shí)為第158級。溫度每變化2°C，數字電阻相應地改變補償值，隨環(huán)境溫度每4°C至6°C變化一級。

　　全溫范圍內的穩壓精度得到大幅提升，從圖3可看出，-45°C至+85°C溫度范圍內只有±2mV的變化。

　　圖3. 非補償數據和補償數據的對比

　　結論

　　利用溫度索引查找表可以輕松提高系統的溫度特性，消除溫度變化的影響。因為數字電阻由存于非易失存儲器中獨立的查找表控制，每個(gè)電阻可以完全按照用戶(hù)應用設計。除了提供兩個(gè)通道的靈活設置外，DS1859還提供三路ADC輸入，用于監控外部電壓。