【经验】使用两个32抽头DCP实现与1024个抽头的DCP相似的性能

2018-10-07 Renesas
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数字控制电位器(DCPS)可用于各种系统,用于设置偏置电流,可变参考电压和校准。在工业控制和自动化应用中,必须保证高精度控制。1024个抽头的DCP的价格昂贵、双通道,32抽头,50kΩDCP价格较为便宜。那么问题来了,我们可以使用两个DCP达到与1024个抽头的DCP相似的性能吗?Intersil(已被瑞萨收购)使用ISL28194,进行巧妙的设计,实现了这一目标!

 

使用双32抽头的DCP,第一种方案是简单地将一个堆叠在另一个上面。这样做仅仅可以使有效分辨率加倍,但是其他DCP无法再进行连接,通常的做法是在较小的电压范围内堆叠DCP以提高其分辨率,但这不是最佳解决方案。

 

两个DCP同时使用时分辨率并不是2,而是可以将分辨率提高322或1024。两个DCP都将在地和电源之间进行拉伸处理。一个进行粗调,另一个进行微调。换句话说,一个提供高有效5位,另一个提供低有效5位。该电路的关键元件是求和电路中的加权电阻。

 

如图1所示,电阻器RFINE需要是RCOARSE值的32倍(在32抽头电位器示例中)。对于各种DCP抽头值,电阻需要按比例缩放,使得RFINE = RCOARSE×(抽头数)。

 

图1 双32-TAP DCP可以执行粗略和精细调整。还提供了1024-TAP DCP的低成本解决方案


求和运算放大器的反馈电阻值为953Ω(电阻值为1%) 这是1kΩ和32kΩ并联连接最接近的近似值。

 

分辨率与抽头数并不是呈平方关系,上述DCP有1024个抽头,而理论上粗略和精细调整模式下应该有1,048,576个抽头的分辨率。在5V电源下,LSB等于4.7μV,如果我们需要绝对精确数据,偏移电压是一个较为重要的参数。对于ISL28194,因为它是精密运算放大器,其典型偏移电压为0.1mV(或100μV),这将限制我们进行精确控制。如果选择更典型的放大器,则偏移电压可以在5mV至25mV的范围内变化。由于运算放大器具有5mV偏移,因此市售的最大抽头数为1024。

 

需要注意的是,输出将是两个输入之和的反转。图2是输出电压的数据。理论上所有1024个抽头会出现线性响应,虽然电路在电压频谱的末端表现出一些非线性,但在100-900个抽头范围内呈线性变化趋势。这800个分接头,可转换为9.6bit-双32脚DCP的输出!它绝对可以与更昂贵的1024抽头,10bit的DCP解决方案相媲美。

图2 输出电压与抽头数的关系图


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  • 小雨滴 Lv7. 资深专家 2018-11-08
    学习
  • 珍珍 Lv7. 资深专家 2018-10-16
    不错
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描述- 本资料主要介绍了Renesas公司在模拟和离散元器件领域的解决方案,涵盖了高精度信号链设计所需的各类产品。内容包括数字电源监控、多单元电池管理、放大器、数据转换器、接口等,旨在为仪器、医疗、通信和工业过程控制等应用提供创新、可靠和可信赖的解决方案。资料详细介绍了各产品的性能特点、应用场景和关键参数。

型号- UPC258,UPC259,2SJ601,ISL26134,2SJ602,ISL28433,UPC251,RJK0451DPB,ISL1221,ISL1220,ISL28430,ISL26132,UPA2766T1A,ISL12082,2SJ605,2SJ606,2SJ603,PS2861B-1,ISL5827,ISL5829,RJK1055DPB,R1LP0108ESA,UPC1251,PS8551A,R1LP0108ESF,R1LP0108ESN,ISL12022M,RJK03M2DPA,ISL5957,NP60N06PDK,RJK1054DPB,UPC277,ISL28413,UPC272,ISL28414,UPC271,EL5308,EL5306,ISL5961,PS2815-1,ISL32741E,UPA2822T1L,PS2815-4,RJK03M1DPA,ISL5727,ISL5729,X9C102,X9C103,PS2913-1,X9C104,RJK0658DPA,BCR25FM-14LJ,ISL26102,ISLA118P50,PS8902,ISL26104,PS9117A,PS2565-1,ISL12020M,RJK0332DPB-01,ISL28408,ISL28407,ISL5857,EL5202,N0603N,ISL28230,EL5203,ISL12026A,UPC177,PS8352A,RJK1056DPB,ISL28114,ISL28236,ISL28233,ISL60002,RJK1003DPP-A0,ISL28113,ISL28110,EL5204,NP45N06VDK,EL5205,ISL267450A,ISL28118,PS9905,BCR5AS-14LJ,R1WV6416RBG,2SK3814-Z,R1LP5256ESP,N0604N,UPA2813T1L,RJK0656DPB,ISL28227,ISL28345,UPA2765T1A,UPC1458,R1LP5256ESA,RJK0452DPB,ISL32740E,2SK3385,ISL28107,PS9551A,BCR20FM-14LJ,ISL28108,RJK0854DPB,2SK3386,ISL12027A,PS2562-1,EL5104,PS2706-1,UPA2812T1L,ISL1209,EL5462,ISL1208,UPC3403,BCR10PM-14LJ,ISL28213,ISL28214,EL5105,UPA2764T1A,N0601N,ISL28210,EL5106,2SJ687-ZK,PS9924,ISL28218,ISL5927,ISL5929,PS2915-1,2SK3479,ISL1219,ISL1218,UPA2735GR,RJK6035DPP-A0,ISL28325,UPC4742,UPC4741,UPC4744,N0602N,2SK3480,ISL28208,2SK3484,ISL28207,2SK3482,2SK3366,2SK3365,EL5364,ISL2671286,RMLV0408EGSP,EL5362,ISL28158,R1LV1616HSA,RMLV0408EGSB,PS9031,RMLV0408EGSA,PS9151,UPA2820T1S,BCR08AS-12A,RJK0855DPB,EL5378,RMLV1616AGBG,UPA2736GR,EL5375,RJK03M5DNS,EL5373,READ2351JSP,ISL28148,ISL28025,ISL28022,ISL28023,RMLV0416EGSB,BCR30AM-12LB,RMLV0816BGBG,ISL28130,UPA3753GR,N0439N,RMLV0808BGSB,EL5262,EL5263,ISL28136,ISL28134,READ2352JSP,ISL28133,PS9307A,PS2535-1,ISL81387E,X9C503,PS2561D-1,ISL33337E,BCR3FM-14LB,R1LP0408DSB,EL8302,READ2352J,UPA2737GR,ISL28248,ISL28127,ISL28006,ISL28488,2SJ599,ISL28005,ISLA110P50,2SJ598,ISL28117B,RJK0354DSP,R1LP0408DSP,2SK3365-Z,EL5161,BCR1AM-12A,EL5162,EL5160,ISL28194,EL5167,ISL22346WM,READ2351J,EL5165,EL5166,EL5163,ISL28191,EL5164,N0413N,ISL21440,PS2701A-1,R1LV0216BSB,PS2845-4A,R1LV3216RSA,R1LV3216RSD,EL5172,EL5170,EL5171,ISL3333XE,EL8201,EL5177,EL5174,UPA2738GR,EL5175,BCR5PM-14LJ,BCR20RM-30LA,2SJ601-Z,ISL267817,PS2805C-1,RJK0346DPA,PS2805C-4,2SK3366-Z,RJK0330DPB-01,ISL3335XEE,UPA2600T1R,ISL28291,ISL28290,ISL413XX,ISL28177,ISL28217B,2SK3484-ZK,PS2533-1,PS2561F-1,PS9851-2,PS9851-1,ISL90842,X9C303,ISL90841,UPA2690T1R,ISL33357E,UPA2739T1A,RJK2075DPA,ISL90728,RJK1053DPB,EL8101,ISL90727,ISL90726,N0400P,2SJ602-Z,ISL28288,N0412N,UPA2821T1L,2SK3367-Z,ISL33334E,ISL55012,NP60N04VDK,UPC4074,PS9309,PS2705A-1,ISL28417B,PS9303,RMLV0414EGSB,PS9313,ISL3333E,PS8101,ISL21007,ISL23428,ISL23425,UPC812,ISL55016,UPC811,ISL55015,UPC814,ISL55014,UPC813,RJK0703DPP-A0,R1LV0108ESN,BCR08DS-14A,R1LV0108ESF,R1LV0108ESA,N0434N,PS9822-1,PS9822-2,NP90N04VLK,ISL3332E,ISL23415,ISL22326,UPC4092,UPC4094,RJK0353DPA,KAD56XX,ISL23418,READ2302G,UPC802,PS2711-1,2SK3715,ISL55033,UPA2816T1S,UPC832,RJK4532DPD,X9408,NP90N06VDK,PS9332,ISL3331E,PS9331,ISL22317,NP30N04QUK,ISL22316,RJK0652DPB,UPC834,ISL95810,UPC835,2SK3482-Z,2SK3812-ZP,BCR8FM-14LJ,X9511,RJK5033DPD,PS9317,PS9324,ISL23511,ISL81334E,BCR16PM-14LJ,BCR12PM-14LJ,ISL3330E,ISL22424,ISL33354E,KAD55XX,UPC822,UPC824,ISL55210,PS2833-1,R1WV6416RSA,ISL23345,PS9113,PS2833-4,ISL90462,ISL90461,PS9351,ISL23348,ISL55211,BCR3AS-12B,UPC842,ISL22316WM,2SJ599-ZK,RJK1051DPB,R1WV6416RSD,PS9587,ISLA112P50,RJK0328DPB-01,ISL41334E,2SK3385-Z,ISL333XXE,UPC844,UPA2670T1R,R1LV0208BSA,RMLV0816BGSB,ISL22326WM,RMLV0816BGSA,RJK6006DPP-A0,RJK1028DNS,PS9009,RMLV0816BGSD,ISL23325,ISL23445,PS9013,ISL26710,ISL23328,ISL23448,2SJ606-Z,ISL26712,NP89N04PDK,RJK1002DPP-A0,X60003,RJK03M5DPA,RMLV1616AGSA,PS2514-1,RMLV1616AGSD,PS2381-1,ISL55001,2SK3484-Z,UPC4062,UPC4064,BCR08AM-14A#FD0,ISL21010,ISL22346,PS9821-1,PS9821-2,PS9124,ISL22102,PS9123,ISL23318,PS9001,PS9122,ISL23315,2SK3386-Z,PS2733-1,RJK0651DPB,BCR12FM-14LJ,UPC4072,ISL26708,ISL55004,RJK1001DPP-A0,ISL55002,ISL12008,X9268,UPA2814T1S,ISL21080,PS2761B-1,PS2801C-4,PS9352A,BCR20PM-14LJ,ISL813XX,UPA2660T1R,BCR1AM-12A#FD0,ISL95311,ISL95310,BCR3FM-12RB#FA0,BCR3PM-12LG,UPA2631T1R,PS2703-1,ISL267450,BCR5FM-14LJ,ISL267452,PS2715-1,RMWV3216AGBG,X9258,X9259,PS2841-4A,ISL32704E,PS2841-4B,PS2801C-1,RMLV0416EGBG,X9252,X9250,X9251,2SJ598-ZK,PS2811-1,PS9851,ISL94202,PS2811-4,RJK5033DPP-M0,ISL3260XE,2SK3433,2SK3793,ISL94208,READ2302GSP,ISL94203,UPC319,X9111,X9118,HI5660,X9116,X9119,PS8502,PS8501,BCR3AS-14B,ISL94212,RJK0454DPB,R1LV1616HBG,UPA2825T1S,BCR08AM-14A,UPA2630T1R,ISL267440,UPA2672T1R,X9110,BCR10FM-14LJ,BCR5AS-12B,RJK5035DPP-A0,UPC458,UPC452,UPC451,RJK0653DPB,NP60N04PDK,UPC4558,ISL5861,BCR8AS-14LJ,BCR3PM-14LG,2SJ598-Z,PS9506,ISL41387E,ISL5627,ISL5629,RJK0851DPB,PS9817A-2,BCR40RM-12LB,2SJ601-ZK,PS9817A-1,ISL12058,UPC4560,X95840,ISL26322,ISL26321,ISL26324,ISL26323,ISL5761,ISL26320,PS2802-1,RJK0455DPB,ISL26329,PS2802-4,BCR08AM-12A,ISL26325,ISL5757,ISL12057,2SK3424,UPC4572,PS2911-1,UPC4574,ISL12025,ISL12028,UPC4570,ISL28X30,ISL26313,R1LV5256ESA,ISL26312,RJK0456DPB,

2018.06  - RENESAS  - 应用及方案

ISL28194超小型,330nA和1μA单电源,轨对轨输入/输出(RRIO)运算放大器

型号- ISL28194FRUZ-T7,ISL28194,ISL28194EVAL1Z,ISL28194FHZ-T7

January 14, 2014  - RENESAS  - 数据手册  - Rev 5.00

X9111单电源/低功耗/1024抽头/SPI总线/单数字控制(XDCP™) 电位计

描述- 该资料介绍了X9111单电源/低功耗/1024档/SPI总线/单数字控制(XDCP™)电位器。X9111是一款集成单数字控制电位器的CMOS集成电路,具有1024个电阻元件和SPI串行接口。该电位器可用于各种应用,包括控制、参数调整和信号处理。

型号- X9111-2.7,X9111,X9111TV14IZ,X9111TV14Z-2.7,X9111TV14IZ-2.7,X9111TV14Z

October 13, 2016  - RENESAS  - 数据手册  - Rev 5.00 查看更多版本

X9118双电源/低功耗/1024抽头/2线总线单数字控制(XDCP™) 电位计

描述- X9118是一款单通道数字可调电位器,采用1024个电阻元件串联,通过2线总线接口控制电位器的滑动端位置。具有非易失性数据寄存器和可编程的滑动端位置,适用于各种控制、参数调整和信号处理应用。

型号- X9118TV14IZ-2.7,X9118TV14Z,X9118,X9118-2.7,X9118TV14IZ,X9118TV14Z-2.7

April 9, 2014  - RENESAS  - 数据手册  - Rev 5.00 查看更多版本

用于远程应用的无线应变计模块应用说明

描述- 本资料介绍了一种无线应变计模块,适用于远程测量应用。该模块利用低噪声、零漂移放大器ISL28133放大应变传感器的信号,并通过Si1012微控制器/收发器无线与基座PC通信。模块在非测量时进入睡眠模式,其余电路通过ISL54051低导通电阻开关断电。操作所需的100µA连续电流由TherMobility™热能收集单元提供。模块采用箔式应变计,通过环氧树脂粘贴到被监测的表面上,适用于垂直应变测量。信号经过放大后,由Si1012模块转换为数字格式,并通过TX/RX传输。传输范围可达300英尺,数据通过USB Dongle接收并处理。

型号- ISL28194,ISL28915,ISL60002,ISL21440

May 14, 2014  - RENESAS  - 应用笔记或设计指南  - Rev 0.00

使用成本更低的双DCP执行粗略和精细校正

描述- 本文探讨了使用双32抽头数字可变电位器(DCP)进行粗调和细调的方法,以实现与1024抽头DCP相似的性能,同时降低成本。文章介绍了如何通过将两个DCP同时使用,一个用于粗调,另一个用于细调,来提高分辨率。此外,还讨论了电阻值的调整和运算放大器的精度对整体性能的影响。

November 2, 2011  - RENESAS  - 应用笔记或设计指南  - Rev 0.00 查看更多版本

使用成本较低的双DCPs应用说明执行粗略和精细校正

描述- 本文介绍了如何利用双通道数字电位器(DCP)实现粗调和细调,以降低成本。通过将两个32抽头、50kΩ的DCP同时使用,可以达到与1024抽头DCP相似的性能。文章详细解释了如何配置这两个DCP,以及如何通过加权电阻实现粗调和细调。此外,还讨论了使用运算放大器时可能遇到的精度问题,并提供了实际电路的输出电压数据,展示了9.6位的精度。

November 2, 2011  - RENESAS  - 应用笔记或设计指南  - Rev 0.00

Intersil 双数字电位器校正应用笔记(AN1689.0)

描述- 本文探讨了使用双32抽头数字可控电位器(DCP)进行粗调和细调,以实现与1024抽头DCP相似的性能,同时降低成本。通过将两个DCP同时使用,一个用于粗调,另一个用于细调,可以实现322倍的分辨率提升。文章还讨论了电阻值的匹配、运算放大器的精度以及输出电压的非线性问题。

2017年08月31日  - RENESAS  - 应用笔记或设计指南

ISL28194EVAL1Z、ISL28195EVAL1Z评估板用户手册

描述- 本资料为ISL28194EVAL1Z和ISL28195EVAL1Z评估板的用户手册,介绍了该评估板的设计和功能。评估板用于测试ISL28194和ISL28195运算放大器的关键性能参数,支持单电源或双电源供电,并提供了多种用户自定义测试电路选项。手册详细描述了评估板的电路配置、组件清单、电源连接、放大器配置以及可选的用户自定义电路。

型号- ISL28194EVAL1Z,ISL28195EVAL1Z

May 26, 2010  - RENESAS  - 用户指南  - Rev 1.00

【产品】超低功耗输入/输出轨对轨运算放大器

Intersil公司的运算放大器ISL28194,具有小尺寸、低功耗、单电源和轨到轨操作等优点,非常适合于所有电池供电的应用。

2017-09-21 -  新产品
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可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

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