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本文介紹了一個(gè)完整的解決方案，使用按鈕數(shù)字電位器簡(jiǎn)單高效地控制高達(dá)20V的電壓。該完整的解決方案為需要可調(diào)電壓輸出的各種應(yīng)用提供了可調(diào)電源。圖1顯示了AD5116數(shù)字電位器和ADCMP371比較器，具有可變輸出功率。微控制器可以通過(guò)添加開關(guān)而不是按鈕來(lái)調(diào)節(jié)電壓。

AD5116有64個(gè)可用的游標(biāo)位置，端到端電阻容差為±8%。此外，AD5116還包含一個(gè)EEPROM來(lái)存儲(chǔ)游標(biāo)位置，可以通過(guò)按鈕手動(dòng)設(shè)置。該功能對(duì)于需要固定標(biāo)準(zhǔn)上電壓的應(yīng)用非常有用。

電路由電壓VIN供電，最高可達(dá)20V。AD5116DMP371電壓VDP，通過(guò)VIN生成，如AD121等穩(wěn)壓器。

圖1.帶可變輸出、通過(guò)按鈕控制的高壓開關(guān)穩(wěn)壓器。

電路工作原理

輸出將分壓器反饋給比較器，然后將數(shù)字電位器設(shè)置的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。如果從OU到TV基的電壓高于輸出切割電壓如果從VOU到T基的電壓低于通過(guò)這種基于比較的功能，晶體管在開/關(guān)模式下以短脈沖工作，以保持每個(gè)晶體管的低損耗。開關(guān)頻率除電位器輸出電壓外，還受VOUT負(fù)載的影響。

隨著數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)輸出電壓的增加，T2關(guān)閉時(shí)間變長(zhǎng)，比較器輸出相應(yīng)增加。比較器輸出提供了一系列更高頻、更快的正電源輸出脈沖。如果DAC輸出電壓降低，則相反。

經(jīng)過(guò)濾波的V_OUT 通過(guò)公式1確定。

V_W 為電位器抽頭W處的DAC輸出電壓。

AD5116的A抽頭和B抽頭之間的電阻標(biāo)稱值為5 kΩ，劃分為64級(jí)階躍。在量程的較低端，典型游標(biāo)電阻 R_W 降至45 Ω到70 Ω之間。相對(duì)于GND的 V_W 輸出電壓為：

其中 R_WB 為：

· 

R_WB是抽頭W和較低端的GND之間的電阻值。

· 

R_AB 為電位器的總電阻。

· 

V_A為分壓器串頂端的電壓；在本例中，它等于 V_DD。

· 

D為AD5116的R_DAC寄存器中二進(jìn)制代碼的十進(jìn)制等效值。

· 

AD5116的R_DAC 寄存器通過(guò)按鈕PD和PU進(jìn)行控制。默認(rèn)的上電位置（例如 V_OUT = 0 V）可以通過(guò)ASE引腳存儲(chǔ)在電位器的EEPROM中。

濾波器輸出：減少紋波

需要額外的濾波器電路(見圖2)才能獲得穩(wěn)定的輸出電壓VOUT，減少開關(guān)T1和T2引起的紋波。AD5116的最大和最小開關(guān)頻率16的最大和最小開關(guān)頻率及其工作電壓范圍。

對(duì)于圖2所示的電路，開關(guān)頻率范圍約為1.8Hz至500Hz。由于該值相當(dāng)?shù)?，在確定濾波器的截止頻率時(shí)，通常需要使用更大的R、L和C值。但濾波器的串聯(lián)電阻和輸出負(fù)載構(gòu)成分壓器，可降低輸出電壓。因此，在選擇R值時(shí)，應(yīng)選擇相對(duì)較低的值。

圖2.用于使輸出電壓平穩(wěn)的濾波器電路。