帶運(yùn)算放大器的數(shù)字電位器DS1667

2引腳排列及說(shuō)明

　　VCC＋5V電源

　　GND地

　　L0、L1電位器低端

　　DQ串口輸入/輸出端

　　H0、H1電位器高端

　　CLK串口時(shí)鐘輸入端

　　W0、W1電位器游標(biāo)端

　　COUT級(jí)聯(lián)的串口輸出端

　　VB運(yùn)算放大器的負(fù)電源端

　　NINV0、NINV1運(yùn)算放大器同相輸入端

　　SOUT堆棧結(jié)構(gòu)的游標(biāo)輸出端

　　INV0、INV1運(yùn)算放大器反相輸入端

　　RST串口復(fù)位輸入端

　　OUT0、OUT1運(yùn)算放大器輸出端

3主要特點(diǎn)

　　這種數(shù)字電位器的主要特點(diǎn)如下：

　　·兩個(gè)用數(shù)字控制的256位電位器

　　·串口為兩只電位器提供置位和讀出的方式

　　·兩只電位器串聯(lián)起來(lái)可提供附加分辨率

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圖1DS1667的引腳排列

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圖2原理框圖

　　·上電時(shí)游標(biāo)的缺省位置為電阻器阻值的1/2位置處

　　·電位器兩端點(diǎn)之間電阻元件的溫度補(bǔ)償可以達(dá)到±20％

　　·兩個(gè)高增益的寬帶運(yùn)算放大器

　　·低功耗的CMOS設(shè)計(jì)

　　·應(yīng)用模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換、可變頻率的振蕩器、可變?cè)鲆娴?a href="http://wenjunhu.com/tags/放大器/" target="_blank">放大器等

　　·20引腳雙列直插（DIP）封裝，20引腳的SOIC表面貼裝

　　·工作溫度范圍：0℃～70℃

　　·電阻器的阻值電阻器的阻值分辨率－3dB點(diǎn)

DS1667－1010Ω39Ω1.1MHz

DS1667－5050Ω195Ω200.0kHz

DS1667－100100Ω390Ω100.0kHz

4數(shù)字電位器部分的工作原理

　　DS1667數(shù)字電位器部分的原理框圖如圖2所示，由圖2可知，DS1667包含兩個(gè)電位器，每個(gè)電位器有各自的游標(biāo)，它由一個(gè)包含在8位寄存器中的數(shù)值來(lái)設(shè)定。每一個(gè)電位器由256個(gè)阻值相等的電阻器組成，相互間以及和最末端電阻器之間是以抽頭連接的。

　　另外，電位器可以用串聯(lián)的形式堆積起來(lái)，也就是說(shuō)，電位器0的高端連接到電位器1的低端，作為堆棧電位器，堆棧選擇位用來(lái)選擇哪個(gè)電位器的游標(biāo)將出現(xiàn)在多路輸出端SOUT。如果0寫進(jìn)堆棧多路輸出分配器，將連接游標(biāo)0到SOUT引腳。這個(gè)游標(biāo)將決定從堆棧電位器底部的256個(gè)抽頭中選擇哪一位。如果1被寫進(jìn)堆棧多路輸出分配器，將選擇游標(biāo)1，堆棧電位器上部的256個(gè)抽頭中的其中之一連接到SOUT引腳。

　　通過(guò)17位I/O移位寄存器，數(shù)據(jù)可以從游標(biāo)0和游標(biāo)1寄存器以及堆棧選擇位中讀出或?qū)懭?。I/O移位寄存器是3線串行口負(fù)載，而3線串行口由RST、DQ和CLK組成。它通過(guò)傳送17位數(shù)而修改數(shù)據(jù)。只有當(dāng)RST輸入高電平時(shí)，才允許通過(guò)DQ引腳串行寫入數(shù)據(jù)。在RST端變?yōu)榈碗娖揭郧?，電位器總保持以前的?shù)值不變。當(dāng)RST變?yōu)榈碗娖胶?，電位器的?shù)值才會(huì)改變，當(dāng)RST輸入為低電平時(shí)，DQ和CLK輸入不起作用。

　　當(dāng)RST是高電平時(shí)，CLK輸入端由低到高轉(zhuǎn)變，有效數(shù)據(jù)被寫進(jìn)I/O移位寄存器。無(wú)論時(shí)鐘輸入是高電平還是低電平，DQ引腳的輸入數(shù)據(jù)都可以改變，而只有滿足設(shè)置要求時(shí)DQ引腳的數(shù)值才被送入移位寄存器。數(shù)據(jù)寫入總是以堆棧選擇位的數(shù)值開始的。送入的下一個(gè)8位是規(guī)定電位器1的游標(biāo)設(shè)定數(shù)值，這8位數(shù)據(jù)的最高有效位首先送出，接下來(lái)的8位是規(guī)定電位器0的游標(biāo)的設(shè)定數(shù)值，首先送出的也是最高有效位。送入的第17位數(shù)據(jù)，是游標(biāo)0設(shè)定的最低有效位。如果寫進(jìn)的數(shù)據(jù)少于17位數(shù)，電位器設(shè)置的數(shù)值將是被寫進(jìn)的數(shù)據(jù)加上以前未轉(zhuǎn)換的保留位。如果寫進(jìn)的數(shù)據(jù)大于17位，最后的17位數(shù)據(jù)留在移位寄存器中。因此，如果送進(jìn)的數(shù)據(jù)不是17位，將導(dǎo)致電位器設(shè)置不準(zhǔn)確。

　　當(dāng)多位數(shù)據(jù)被寫進(jìn)移位寄存器時(shí)，以前的數(shù)據(jù)通過(guò)級(jí)聯(lián)串行口引腳COUT逐位移出，通過(guò)連接一個(gè)DS1667的COUT到另一個(gè)DS1667的DQ引腳，多個(gè)電位器能象鏈子一樣串接在一起，如圖3所示。

圖3寫數(shù)據(jù)

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圖4級(jí)聯(lián)多個(gè)器件

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圖5讀數(shù)據(jù)

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圖6可編程序的差動(dòng)放大器

讀數(shù)據(jù)時(shí)，DQ引腳處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)RST保持低電平時(shí)，位17總是出現(xiàn)在COUT引腳，它通過(guò)電阻器反饋回DQ引腳（如圖4），該數(shù)據(jù)通過(guò)讀設(shè)備讀出。RST引腳變成高電平則啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送。CLK輸入端從低到高轉(zhuǎn)變時(shí)，位17被送進(jìn)I/O移位寄存器的第一位，位16出現(xiàn)在COUT引腳和DQ引腳。當(dāng)17位全部傳送完后，數(shù)據(jù)已完全移至初始位置。當(dāng)RST變回低電平以結(jié)束數(shù)據(jù)傳送時(shí)，數(shù)據(jù)（類似于讀發(fā)生以前的數(shù)值）被送進(jìn)游標(biāo)0、游標(biāo)1的寄存器和堆棧選擇位。

　　對(duì)于DS1667，每次加電應(yīng)用時(shí)，電位器的游標(biāo)設(shè)置在一半的位置，堆棧選擇位設(shè)置在零點(diǎn)。

5運(yùn)算放大器

　　DS1667包含兩個(gè)理想運(yùn)算放大器，它的工作電壓是5V或±5V（如圖1），內(nèi)部電阻分壓器設(shè)定運(yùn)算放大器的內(nèi)部參考值是兩個(gè)供電電源的平均值，即（VDD＋VB）/2。為了得到最佳工作特性，選擇該值作為模擬地參考值。

6DS1667的參數(shù)

　?。?）極限工作條件

　　任意引腳相對(duì)地的電壓：－0.5V～7.0V

VB=5.5V時(shí)，電阻器引腳電壓：－5.5V～7.0V

　　VB的電壓：－5.5V～地

　　工作溫度：0℃～70℃

　　貯存溫度：－55℃～125℃

　　焊接溫度：260℃（10秒鐘）

　　（2）電位器的推薦DC工作條件

　　表1示出電位器的工作條件，溫度范圍為0℃～70℃。

表1電位器的DC工作條件

　　運(yùn)算放大器的主要電氣特性如表2所示。

表2運(yùn)算放大器的電氣特性

　　因DS1667是數(shù)字控制和可編程序的，所以它們主要應(yīng)用在自動(dòng)控制方面，作為固定增益衰減器，可變?cè)鲆娣糯笃骱筒顒?dòng)放大器，如圖6所示。根據(jù)需要可以更準(zhǔn)確、更靈活、更高速地工作。DS1667有兩個(gè)獨(dú)立的電位器可以利用，有兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器可以和電位器連接起來(lái)使用，也可分開使用。