帶運算放大器的數(shù)字電位器DS1667

2引腳排列及說明

　　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串口時鐘輸入端

　　W0、W1電位器游標端

　　COUT級聯(lián)的串口輸出端

　　VB運算放大器的負電源端

　　NINV0、NINV1運算放大器同相輸入端

　　SOUT堆棧結構的游標輸出端

　　INV0、INV1運算放大器反相輸入端

　　RST串口復位輸入端

　　OUT0、OUT1運算放大器輸出端

3主要特點

　　這種數(shù)字電位器的主要特點如下：

　　·兩個用數(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)起來可提供附加分辨率

　　·上電時游標的缺省位置為電阻器阻值的1/2位置處

　　·電位器兩端點之間電阻元件的溫度補償可以達到±20％

　　·兩個高增益的寬帶運算放大器

　　·低功耗的CMOS設計

　　·應用模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模轉(zhuǎn)換、可變頻率的振蕩器、可變增益的放大器等

　　·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

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包含兩個電位器，每個電位器有各自的游標，它由一個包含在8位寄存器中的數(shù)值來設定。每一個電位器由256個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，也就是說，電位器0的高端連接到電位器1的低端，作為堆棧電位器，堆棧選擇位用來選擇哪個電位器的游標將出現(xiàn)在多路輸出端SOUT。如果0寫進堆棧多路輸出分配器，將連接游標0到SOUT引腳。這個游標將決定從堆棧電位器底部的256個抽頭中選擇哪一位。如果1被寫進堆棧多路輸出分配器，將選擇游標1，堆棧電位器上部的256個抽頭中的其中之一連接到SOUT引腳。

　　通過17位I/O移位寄存器，數(shù)據(jù)可以從游標0和游標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線串行口負載，而3線串行口由RST、DQ和CLK組成。它通過傳送17位數(shù)而修改數(shù)據(jù)。只有當RST輸入高電平時，才允許通過DQ引腳串行寫入數(shù)據(jù)。在RST端變?yōu)榈碗娖揭郧埃娢黄骺偙３忠郧暗臄?shù)值不變。當RST變?yōu)榈碗娖胶?，電位器的?shù)值才會改變，當RST輸入為低電平時，DQ和CLK輸入不起作用。

　　當RST是高電平時，CLK輸入端由低到高轉(zhuǎn)變，有效數(shù)據(jù)被寫進I/O移位寄存器。無論時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，而只有滿足設置要求時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8位是規(guī)定電位器1的游標設定數(shù)值，這8位數(shù)據(jù)的最高有效位首先送出，接下來的8位是規(guī)定電位器0的游標的設定數(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0設定的最低有效位。如果寫進的數(shù)據(jù)少于17位數(shù)，電位器設置的數(shù)值將是被寫進的數(shù)據(jù)加上以前未轉(zhuǎn)換的保留位。如果寫進的數(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，如果送進的數(shù)據(jù)不是17位，將導致電位器設置不準確。

　　當多位數(shù)據(jù)被寫進移位寄存器時，以前的數(shù)據(jù)通過級聯(lián)串行口引腳COUT逐位移出，通過連接一個DS1667的COUT到另一個DS1667的DQ引腳，多個電位器能象鏈子一樣串接在一起，如圖3所示。

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

　　對于DS1667，每次加電應用時，電位器的游標設置在一半的位置，堆棧選擇位設置在零點。

5運算放大器

　　DS1667包含兩個理想運算放大器，它的工作電壓是5V或±5V（如圖1），內(nèi)部電阻分壓器設定運算放大器的內(nèi)部參考值是兩個供電電源的平均值，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

　　任意引腳相對地的電壓：－0.5V～7.0V

VB=5.5V時，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）

　?。?）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

參數(shù)	符號	最小值	典型值	最大值	單位
正極電壓	VCC	＋4.5	5.0	5.5	V
輸入邏輯1	VHI	2.0		VCC＋0.5	V
輸入邏輯0	VIL	－0.5		＋0.8	V
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