减少数字电位器的误差

出处:维库电子市场网 发布于:2024-11-28 16:26:19 | 163 次阅读

  第 1 部分:设计
  现在,让我们看看如何减少游标电阻对电阻元件两端的影响。

  图 2所示的解决方案利用了 DigiPot 的游标电阻与其标称总电阻无关的事实。这个想法非常简单明了:来自同一芯片的两个 DigiPot 并排连接。 (两个 DigiPot 必须使用相同的代码进行编程。)如图 1 所示,由非零游标电阻 (r) 引起的绝对误差会降低 r/2 值。

  图 2一种解决方案,该解决方案利用 DigiPot 的游标电阻与其标称总电阻无关的事实来减少数字电位计的误差。资料来源:彼得·德姆琴科
  该解决方案更适合非单个 DigiPot,因为它们可以保证可接受的电阻匹配。
  该解决方案也可能有利于变阻器模式温度系数和变阻器 INL 误差,两者都可以减少。
  虽然 DigiPot 的游标电阻与其标称电阻无关,但当其标称电阻增加时,游标电阻可能会增加;这可能会破坏电路的优点,因此务必小心。
  为了保持相同的总电阻,两个 DigiPot 的总电阻应为标称总电阻的 2 倍,有时这可能很难确保,因为标称值的种类相当有限。
  另请注意,DigiPot 较大的标称值可能会导致有效频率范围有所减小。
  第 2 部分:如何运作

  我已经清楚这个 DI 可能需要一些额外的说明

图 3是图 2 的重复


  图 3对图 2 的说明,其中开关 Sp 和 Sq 的游标电阻为 rp 和 rq。资料来源:彼得·德姆琴科
  开关Sp和Sq的电阻由电阻器rp和rq(游标电阻)表示,其值r或多或少相同(我们认为这些值相同)。
  那么 p 点和 q 点的电势是相同的,这仅仅是因为对称性。
  现在看看电阻器 rp 和 rq。它们中的每一个都有一个物理连接到另一端子的端子,而它们的其他端子(点 p 和 q)的电势具有相同的值。这意味着电阻器 rp 和 rq 实际上是并联连接——该连接部分是物理的,部分是虚拟的,但它具有任何普通并联连接的所有属性。
  从这些属性中得出的电阻值 Rres 对我们来说是最重要的:
  Rres = (rp||rq) = r/2
  现在让我们回顾一下第一部分的主要论点:
  “图 2 中所示的解决方案利用了 DigiPot 的游标电阻与其标称值无关这一事实。”换句话说,我们可以增加标称电阻与游标电阻的比率。
  最后一点:Rres 与标称值的比率越低,游标电阻的影响越小,DigiPot 与理想电位器的偏差也越小。

  最后,DigiPot 具有相同的标称值,但只有初始游标电阻的一半。效果如图4所示(图 1 的另一个重复),但添加了一条红色曲线。

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