通过数字电位器来产生可调电压输出

AD5116具有64个可用的游标位置，端到端电阻容差为±8％。此外，AD5116包含一个EEPROM来存储游标位置，可通过按钮手动设置。对于需要固定标准上电电压的应用，这个功能非常有用。

该电路由电压 VIN供电，最高可达20 V。AD5116和ADCMP371的电源电压 VDD 也可由 VIN生成，例如，通过ADP121等稳压器。

 

图1．带可变输出、通过按钮控制的高压开关稳压器。

电路工作原理

输出电压 VOUT 通过反馈网络的开关频率控制。通过分压器反馈到比较器，然后与数字电位器设置的基准电压进行比较。如果从 VOUT 获取的电压高于基准电压，比较器输出切换到低电平，以阻隔NMOS晶体管T1和PMOS晶体管T2，从而降低 VOUT。如果从 VOUT 获取的电压低于基准电压，比较器输出切换到高电平，两个晶体管切换到导通状态（饱和），从而增加 VOUT。通过这种基于比较的功能，晶体管在开启／关断模式下以短脉冲工作，使各晶体管保持低损耗。除电位器的输出电压外，开关频率还受 VOUT的负载影响。

随着数模转换器（DAC）输出电压增高，T2关断的时间变长，比较器输出相应增高。比较器输出提供一系列更高频率、速度更快的正电源输出脉冲。如果DAC输出电压降低，则情况相反。

经过滤波的VOUT 通过公式1确定。

 

VW 为电位器抽头W处的DAC输出电压。

AD5116的A抽头和B抽头之间的电阻标称值为5 k＆Omega；，划分为64级阶跃。在量程的较低端，典型游标电阻 RW 降至45 ＆Omega；到70 ＆Omega；之间。相对于GND的 VW 输出电压为：

 

其中 RWB 为：

 

●   RWB是抽头W和较低端的GND之间的电阻值。

●   RAB 为电位器的总电阻。

●   VA为分压器串顶端的电压；在本例中，它等于 VDD。

●   D为AD5116的RDAC寄存器中二进制代码的十进制等效值。

AD5116的RDAC 寄存器通过按钮PD和PU进行控制。默认的上电位置（例如 VOUT ＝ 0 V）可以通过ASE引脚存储在电位器的EEPROM中。

滤波器输出：减少纹波

为了获得平稳的输出电压VOUT并减少开关T1和T2导致的纹波，需要使用额外的滤波器电路（参见图2）。在设计此滤波器时，需考虑AD5116的最大和最小开关频率，以及其工作电压范围。

对于图2所示的电路，开关频率范围约为1．8 Hz至500 Hz。因为这个值相当低，所以在确定滤波器的截止频率时，通常需要使用更大的R、L和C值。但是，滤波器的串联电阻和输出负载构成了一个分压器，会降低输出电压。所以，在选择R值时，应选择相对较低的值。

 

图2．用于使输出电压平稳的滤波器电路。

AD5116

●   标称电阻容差误差：±8％（最大值）

●   游标电流：±6 mA

●   可变电阻器模式下的温度系数：35 ppm／°C

●   低功耗：2．5 ＆mu；A（最大值，2．7 V，125°C）

●   宽带宽：4 MHz（5 k＆Omega；选项）

●   上电EEPROM刷新时间：＜ 50 ＆mu；s

●   125°C时典型数据保留期：50年

●   100万写周期

●   2．3 V至5．5 V电源供电

●   内置自适应去抖器

●   宽工作温度范围：－40℃至＋125℃

●   2 mm ＆times； 2 mm ＆times； 0．55 mm、8引脚超薄LFCSP封装

审核编辑：符乾江