工程師小課堂:數字電位器常見(jiàn)問(wèn)題及應用經(jīng)驗總結
上電順序為:首先是電源地和正負電源,然后是數字信號,最后是數字電位器的內置ESD的A,W,B端口。
電位器端到端電阻誤差問(wèn)題??梢詫㈦娢黄髟陔娐分薪映呻娮璺謮菏?,這樣電位器的輸出取決于游標的位置而與電阻誤差無(wú)關(guān)。如下圖所示。
上電時(shí)電位器游標值問(wèn)題。對于機械電位器,只要不改變游標位置,斷電再復電后,游標值保持不變。對于數字電位器情況則不一樣。有的數字電位器內置EEPROM,將游標值記錄下來(lái),復電后游標值保持不變。有的數字電位器復電后將游標自動(dòng)設為中值。有的數字電位器在復電后將游標隨機設值。這需要使用者仔細查閱相關(guān)規格書(shū),不可一概而論。
上電噪聲問(wèn)題。音頻電路在上電或電路切換瞬間,容易因電壓突變而在喇叭中發(fā)出“砰蓬”聲,對音質(zhì)而言是一種噪音。有的數字電位器內置過(guò)零點(diǎn)電路,使音頻電路上電或電路切換發(fā)生在電壓過(guò)零點(diǎn)處,從而避免電壓突變,消除了“砰蓬”聲。
音量調節均勻性問(wèn)題。人耳對音頻實(shí)際上是呈對數性反應而非線(xiàn)性。絕大部分機械電位器按線(xiàn)性設計,這樣在調節音量大小時(shí),聲音強弱并不均勻增加或減少。數字電位器可按對數性即按dB設計,這樣無(wú)需額外的電路設計而解決音量調節均勻性問(wèn)題。
數字電位器還可以應用在數字濾波器電路中。下圖為Analog Devices 公司給出的電路圖和計算公式。需要特別注意的是數字電位器本身的帶寬限制跟游標值的設定有關(guān),詳情請查閱廠(chǎng)家的應用手冊。
數字電位器并不能完全取代機械電位器,原因有數字電位器輸入電壓必須在Vdd和Vss間的限定,電流的限定(如@1K=5.5mA@10K=0.55mA,詳情請查datasheet),上電順序的要求,上電初始化,EEPROM電可擦寫(xiě)存儲器的考慮,數字接口的考慮和電阻值不能做得太大,在跟蹤輸入信號來(lái)調整增益時(shí)需考慮響應時(shí)間等。
結論:數字電位器較機械電位器最大缺點(diǎn)是目前還不能處理高電壓大電流,但有非常多其它的優(yōu)點(diǎn)可以使電子工程師開(kāi)發(fā)更多新功能,降低成本。
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