数字电位器

       电位器功能有一个电阻串组成,见功能框图的右侧,这个和 R-string型 DAC内部的电阻串功能块是类似的,将电阻串的高端和低端引出来由用户进行连接,同时输出也直接引出来。其实,可以看出这就是一个电位器,之所以这个电位器被称作数字电位器,是因为其调节方式是由左侧的wiper寄存器来控制。TPL0401提供 I2C标准通讯接口,实现微控制器和 DAC之间的通讯和控制。

       从数字电位器内部结构的介绍,我们可以看出数字电位器可以用作数字电压的输出,实际上,在 TI的网站上可以看到数字电位器是分类在 DAC家族中的。在用作电压输出时,数字电位器的作用是将输入电压按照一定比例进行衰减。如下图所示,W端与高端(H),低端(L)的电压差可以根据图中的公式计算得到,其中 D即为用户定义的数字输入值。在该模式下 TPL0401的一个重要应用场景就是 DDR3的电压参考。

       除了电压输出模式之外,数字电位器区别于一般 DAC的是其可以当做电位器来用。在数据手册中会给出特定型号数字电位器的电阻宗旨,即 H端到 L端的总阻值,如在 TPL0401中,电阻值为 10kΩ 。此时需要查阅数字电位器的数据手册,判断该数字电位器内部 H和 L端的连接方式。在数字电位器内部一般会将 H端或 L端悬空(Floating),如果 L端悬空,一般会与 GND相连。这时,在实际使用时有效的电阻值需要对照连接的一端,如下图所示。另外,在这种情况下还需要格外注意的一点是电阻阻值的精度。在数字电位器中内部电阻的精度一般不高,例如 TPL0401,查看数据手册,我们发现其电阻有±20%的容差。这也就意味着,尽管可以通过数字输入精准控制 RHW和 RLE的比例,但是这两个电阻的绝对值的误差仍然会很大。

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