图8.各种电阻值的最大带宽与负载电容
PC板的寄生走线电容也应加以考虑，否则最大带宽会低于预期值，走线电容可以采用以下公式简单计算：
其中
&epSILon;R是板材的介电常数
A是走线区域(cm2)
d是层间距(cm)
如，假设FR4板材有两个信号层和电源/接地层, εR = 4, 走线长度 = 3 cm宽度 = 1.2 mm, 层间距 = 0.3 mm; t则总走线电容约为 4 pF.
失真
THD用于量化器件作为衰减器的非线性。该非线性由内部开关及其随电压变化的导通电阻 RON而产生。图9所示为放大的幅度失真示例.
图9.失真
与单个内部无源电阻相比，开关的RON很小，其在信号范围内的变化则更小。图10显示的是典型的导通电阻特性。
图10.CMOS电阻
电阻曲线取决于电源电压轨，电源电压最大时，内部开关的RON 变化最小。电源电压降低时，RON 变化和非线性都会随之增加。图11对比了低压digiPOT在两种供电电平下的 RON
HD取决于各种因素，因此很难量化，若假设RON,的变化为10%，则以下公式可用于近似计算:
一般说来，标称digiPOT电阻 (RPOT),越大，则分母越大，THD就越小.
权衡
RPOT增加后，失真和带宽都会随之降低，所以改进一项指标的同时必定会牺牲另一项。因此，电路设计人员必须在两者之间做出适当的权衡。这也关系到器件的设计水平，因为IC设计人员必须平衡设计公式中的各个参数:
其中
COX 是氧化电容
μ 是电子(NMOS)或空穴(PMOS)的迁移常数
W是宽度
L是长度
偏置
从实用的角度来看，我们必须充分发挥各项特性。digiPOT通过容性耦合衰减交流信号时，若信号偏置达到电源的中值，则失真最小。这意味着开关工作在电阻特性线性最强的部分.
一种方法是采用双电源供电，只需将电位计接地至电源共模端，信号便会产生正负向摆动。如果需要单电源供电，或者某些digiPOT不支持双电源时，可以采用另一种方法，即添加 VDD/2 的失调电压至交流信号。该失调电压必须添加到两个电阻端，如图12所示。
图12.单电源供电交流信号调理
若需要使用信号放大器，双电源供电的反相放大器优于同相放大器(如图13所示)，原因有以下两项:
THD性能更佳，因为反相引脚的虚地可将开关电阻集中在电压范围中间。
因为反相引脚位于虚地，所以几乎取消了游标电容CDLSB,令带宽增幅较小(必须注意电路稳定性).
图13.采用反相放大器digiPOT可调整放大
附录——关于AD5291/AD5292
256/1024位数字电位计精度为1%，可编程20次
AD5291/AD5292数字电位计，如图14所示，具有256/1024位分辨率。端对端电阻有20 kΩ、50 kΩ和100 kΩ可供选择，误差优于1%，温度系数在可变电阻器模式下时为35 ppm/°C，分压器 模式下时为5 ppm/°C(比率)。这些器件可实现与机械电位计相同的电子调整功能，但尺寸更小且更可靠。其游标位置可通过SPI兼容接口调整。在熔断熔丝，将游标位置固定(此过程类似于将环氧树脂涂在机械式调整器上)之前，可进行无限次调整。“去除环氧树脂”过程最多可以重复20次。AD5291/AD5292采用9 V至33 V单电源或±9 V至±16.5 V双电源，功耗8 μW。采用14引脚TSSOP封装，工作温度范围为–40°C至+105°C
图14.AD5291/AD5292功能框图
本文关键字：规格 数字电位器，单元电路 - 数字电位器
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