TPL1401 带缓冲游标的 256 抽头高精度数字电位器技术手册

科技绿洲 2025-11-01 909

描述

TPL1401是带有缓冲游标的数字电位器（数字电位器）。与标准数字电位器不同，由于集成了缓冲游标，该器件在分压器应用中提供了更高的负载调节。
*附件：tpl1401.pdf

该TPL1401通过集成的非易失性存储器（NVM）和简单的 I 使工厂校准和微调变得更加容易^2^C 数字接口与设备通信。本设备支持 I^2^C 标准模式（100 kbps）、快速模式（400 kbps）和快速模式 plus （1 Mbps）。

该TPL1401使用内部基准电压源或电源作为基准电压源工作，并提供 1.8 V 至 5.5 V 的满量程输出。该器件还包括游标锁定功能、用于电流吸收应用的反馈（FB）引脚以及两个字节的用户可编程 NVM 空间。该TPL1401具有上电复位（POR）电路，可确保所有寄存器都以默认设置或用户使用 NVM 编程的设置启动。数字电位器输出在高阻抗模式下上电（默认）;可以使用NVM将此设置编程为10kΩ-GND。

该TPL1401体积小、功能丰富，是一款易于使用的构建块器件，可集成到许多应用中。

该TPL1401的工作温度范围为–40°C至+125°C。

特性

256 位数字电位器，用于分压器应用
1 LSB INL 和 DNL
工作范围广
- 电源：1.8 V 至 5.5 V
- 温度范围：–40°C 至 +125°C
缓冲游标，可改善负载调节
用于精密电流吸收应用的 FB 引脚
游标锁定功能可防止意外写入数字电位器
我^2^C接口
- 标准、快速和快速加号模式
- 1.62伏伏~~IH的~~带 V DD = 5.5 伏
用户可编程非易失性存储器（NVM/EEPROM）
- 保存和调用所有寄存器设置
内部参考
极低功耗：1.8 V 时为 0.2 mA
灵活启动：高阻抗或 10K-GND
微型封装：8引脚WSON（2 mm × 2 mm）

参数
NVM

方框图

NVM
TPL1401 是德州仪器推出的 256 抽头高精度数字电位器（Digipot），核心优势为缓冲滑臂设计、低功耗与非易失性存储，专为电压分压、电流限制校准等通用模拟电路场景设计。

核心参数与特性

分辨率与精度：8 位分辨率（256 档），INL 与 DNL 均为 ±1 LSB；偏移误差最大 ±0.5% FSR，增益误差最大 ±0.5% FSR，温漂低至 ±0.0008% FSR/°C，精度稳定。
输出与动态性能：输出电压范围 0-VDD（1.8V-5.5V），支持内部 1.21V 参考（增益 1.5x/2x/3x/4x）；压摆率 1 V/µs，建立时间 8µs-12µs，输出噪声低至 34 µVPP（0.1Hz-10Hz），负载调整率优异。
供电与封装：单电源供电 VDD 1.8V-5.5V，正常工作电流典型值 0.5mA，掉电电流 80µA；8 引脚 WSON 封装（2mm×2mm），工作温度 - 40°C-125°C，适配宽温场景。
接口规格：I²C 通信接口，支持标准 / 快速 / 快速 + 模式，速率最高 1 MHz；A0 引脚可配置 4 种从机地址，适配多器件集成。

关键功能设计

缓冲滑臂与反馈功能：集成输出缓冲放大器，提升负载调节能力；FB 引脚支持精密电流吸收应用，适配 LED 驱动等电流限制场景。
非易失性存储（NVM）：支持存储寄存器配置与 2 字节用户数据，上电自动加载，实现 “设置即忘”；内置 CRC 校验，确保存储数据完整性。
安全与保护：具备滑臂锁定功能，防止误写寄存器；支持设备锁定与解锁机制，提升系统稳定性；内置电源复位（POR）电路，确保上电可靠。
灵活工作模式：支持掉电模式（高阻 / 10kΩ-GND 可选），软件复位功能，可通过 I²C 同步更新多器件配置。

典型应用场景

通用电子设备：应急照明、条码扫描器、智能音箱、视频门铃，用于亮度调节、信号校准。
电源与驱动电路：无绳吸尘器、机器人割草机、激光测距仪，适配可编程电流限制、电源电压微调。

设计与使用建议

电源与去耦：VDD 引脚就近并联 0.1µF 陶瓷去耦电容，CAP 引脚需接 1.5µF 以上旁路电容，保障内部 LDO 稳定工作。
接口配置：I²C 总线 SCL/SDA 引脚需外接上拉电阻，A0 引脚根据需求连接 VDD/AGND/SCL/SDA 配置地址；写入 NVM 后需等待操作完成（NVM_BUSY bit 清零）。
布局注意：模拟信号与数字信号分区域布线，AGND 引脚可靠接地；OUT 与 FB 引脚布线短而直，减少寄生参数影响精度。
校准与存储：关键校准参数（如电流限制阈值）建议写入 NVM，避免上电重复配置；定期校验 NVM CRC 状态，确保配置数据无损坏。

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