AD5259是非易失性，I2C兼容256位，数字电位器

特征

非易失性存储器保持刮水器设置；256位；LFCSP-10（3 mm x 3 mm x 0.8 mm）薄包装；紧凑型MSOP-10（3毫米×4.9毫米×1.1毫米）包装；I2C®兼容接口；提供了更高的界面灵活性；端到端电阻5 kΩ、10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ；存储在EEPROM中的电阻公差（0.1%精度）；上电EEPROM刷新时间＜1ms；软件写保护命令；地址解码引脚AD0和引脚AD1允许；每车4包；55°C下的100年典型数据保留；宽工作温度-40°C至+125°C；3 V至5 V单电源。

应用

液晶面板VCOM调整；液晶面板亮度和对比度控制；新设计中机械式电位器的更换；可编程电源；射频放大器偏置；汽车电子调整；增益控制和偏移调整；光纤到家庭系统；电子水平设置。

一般说明

AD5259提供了一种紧凑的、非易失性的LFCSP-10。（3 mm×3 mm）或MSOP-10（3 mm×4.9 mm）包装256位置调整应用的解决方案。这些设备执行相同的电子调节功能。作为机械电位计1或可变电阻器，但是具有更高的分辨率和固态可靠性。雨刮器的设置可通过I2C兼容控制用于读取雨刷寄存器的数字接口。以及EEPROM内容。电阻公差也存储在EEPROM，提供了端到端的公差精度为0.1%。单独的VLogic引脚提供了增加的接口灵活性。为了在一条总线上需要多个部件的用户，地址位ad0和地址位AD1允许多达四个设备在同一总线上。

操作理论

AD5259是一个256位数字控制可变电阻（VR）装置。EEPROM从工厂预加载到中刻度，因此初始通电在中刻度。

可变电阻编程

变阻器操作

端子A和端子B之间的RDAC的标称电阻（R）为5 kΩ、10 kΩ、50 kΩ和100 kΩ。vr的标称电阻有256个接触点可通过雨刮器端子接入。对rdac锁存器中的8位数据进行解码，以选择256种可能的设置之一。

确定刮水器W和端子B之间数字编程输出电阻的一般公式是：

在哪里：

D是加载在8位RDAC寄存器中的二进制代码的十进制等效值。

R抗体是端到端的阻力。

RW是由每个内部开关的接通电阻产生的雨刮器电阻。

在零标度条件下，存在一个相对较低的有限雨刮电阻值。在这种状态下，应注意将刮水器W和端子B之间的电流限制在最大脉冲电流不超过20毫安的范围内。否则，可能会导致内部开关触点退化或损坏。

与机械电位计类似，雨刮器W和端子A之间的RDAC电阻产生数字控制的互补电阻R。R的电阻值设置从电阻的最大值开始，并随着锁存器中加载的数据值的增加而减小。这个操作的一般方程式是：

典型的设备对设备匹配取决于工艺批次，其变化可能高达±30%。因此，电阻公差存储在EEPROM中，使用户能够知道实际R在0.1%以内。

对电位计分压器编程

电压输出操作

数字电位器很容易在雨刮器W至端子B和雨刮器W至端子A处产生与端子A至端子B的输入电压成比例的分压器。与V至GND的极性不同，V至GND的极性必须为正，通过端子A至端子B、雨刮器W至端子A和雨刮器W至端子B的电压可以处于任一极性。

如果忽略雨刮器电阻对近似值的影响，将A端子连接到5 V，B端子连接到接地，则会在雨刮器W到B端子处产生一个输出电压，从0 V开始，直到1 LSB小于5 V。定义施加到A端子的任何有效输入电压相对于接地的V输出电压的一般方程式端子B是：

更精确的计算包括雨刮器阻力v的影响：

数字电位器在分压器模式下的操作会导致更精确的超温操作。与变阻器模式不同，输出电压主要取决于内部电阻r和r的比值，而不是绝对值。

集成电路兼容接口2

主机通过建立一个启动条件来启动数据传输，即当SCL高时，SDA线路上发生从高到低的转换（见图4）。下一个字节是从机地址字节，由从机地址（前7位）和一个R/W位组成。当r/w位高时，主设备从从设备读取数据。当r/w位低时，主设备写入从设备。

部件的从机地址由两个可配置的地址引脚确定，即引脚AD0和引脚AD1。这两个管脚的状态在通电时注册并解码成相应的IC7位地址。与发送地址位相对应的从机地址通过在第九时钟脉冲期间将sda线拉低来响应（这称为从机确认位）。在此阶段，总线上的所有其他设备保持空闲，而所选设备等待数据写入或读取其串行寄存器。

写作

在写模式下，从地址字节的最后一位（r/w）为逻辑低。第二个字节是指令字节。指令字节的前三位是指令位。用户必须选择是否写入RDAC寄存器，

EEPROM寄存器，或激活软件写保护，最后五位都是零。从机在第九个时钟脉冲期间再次将sda线拉低。最后一个字节是数据字节msb first。在写保护模式下，不会存储数据；相反，lsb中的逻辑高可以启用写保护。同样，逻辑低禁用写保护。从机在第九个时钟脉冲期间再次将sda线拉低。

存储/恢复

在这种模式下，只需要地址和指令字节。地址字节的最后一位（r/w）是逻辑低位。指令字节的前三位是指令位。两种选择是将数据从RDAC传输到EEPROM（存储），或从EEPROM传输到RDAC（还原）。最后五位都是零。此外，用户应在将eemem设置恢复为rdac后立即发出nop命令，从而最小化电源电流损耗。

阅读

假设感兴趣的寄存器不是直接写入的，那么有必要编写一个虚拟地址和指令字节。指令字节将根据所需的数据是RDAC寄存器、EEPROM寄存器还是公差寄存器而变化。

发送虚拟地址和指令字节后，需要重复启动。在重复启动之后，需要另一个地址字节，但这次r/w位是逻辑高位。此地址字节之后是包含指令字节中请求的信息的回读字节。读取位出现在时钟的负边缘。公差寄存器可以单独读取。

在读取或写入所有数据位后，主机将建立停止条件。停止条件被定义为当scl高时sda线上的从低到高的转换。在写入模式下，主机在第十个时钟脉冲期间将SDA线拉高，以建立停止条件（见图46）。在读取模式下，主机对第九个时钟脉冲（即sda线路保持高电平）发出no应答。然后，在第十个时钟脉冲之前，主机将SDA线调低，然后将SDA升高，以建立停止条件（见图47）。

重复写入功能使用户可以灵活地在仅寻址和指示一次零件后多次更新RDAC输出。例如，在rdac在写模式下确认其从机地址和指令字节后，rdac输出在每个连续字节上更新，直到接收到停止条件为止。如果需要不同的指令，写入/读取模式必须以新的从机地址、指令和数据字节重新开始。同样，也允许rdac的重复读取功能。

AD5259在非易失性存储器中具有专利R公差存储器。公差在工厂生产过程中存储在存储器中，用户可以随时读取。存储公差的知识允许用户精确地计算R。此功能对于精确性、变阻器模式和开环应用非常有用，其中绝对电阻的知识至关重要。

存储的公差位于只读内存中，并以百分比表示。公差以符号大小二进制形式存储在两个内存位置字节中（见图41）。

两个EEPROM地址字节是11110（符号+整数）和11111（十进制数）。这两个字节可以通过两个单独的命令单独访问（见表15）。或者，可以在一个命令中读取第一个字节后接第二个字节（见表16）。在后一种情况下，如果连续读取，存储器指针将自动从第一个eeprom位置增加到第二个eeprom位置（从11110增加到11111）。

在第一个内存位置，将msb指定为符号（0=+和1=-），将七个lsb指定为公差的整数部分。在第二存储器位置，所有八个数据位都被指定为公差的小数部分。注意，小数部分的精度有限，只有0.1%。例如，如果额定R=10 kΩ，并且从地址11110读取的数据显示0001 1100，而地址11111显示0000 1111，则公差可以计算为：

MSB: 0 = +

Next 7 MSB: 001 1100 = 28

8 LSB: 0000 1111 = 15 × 2–8 = 0.06

Tolerance = +28.06%

Rounded Tolerance = +28.1% and therefore, RAB_ACTUAL = 12.810 kΩ

数字管脚和电阻端子的esd保护

AD5259V、V和GND电源定义了正确3端和数字输入操作的边界条件。端子A、端子B和端子W上出现的超过V或GND的电源信号被内部正向偏置ESD保护二极管钳制（见图42）。数字输入SCL和数字输入SDA由ESD保护二极管相对于V和GND夹紧，如图43所示。

通电顺序

由于ESD保护二极管限制了端子A、端子B和端子W处的电压符合性（见图42），因此在对端子A、端子B和端子W施加任何电压之前，为GND/V/V通电是很重要的；否则，二极管正向偏置，因此V和V无意通电，可能会影响用户电路。理想的通电顺序如下：GND、V、V、数字输入，然后是V、V、V。只要在GND/V/V之后通电，V、V和数字输入的相对顺序并不重要。

布局和电源旁路

使用紧凑、最小引线长度的布局设计是一个良好的实践。通向输入端的导线应尽可能直接，导线长度应最小。接地路径应具有低电阻和低电感。

同样，为了达到最佳的稳定性，用高质量的电容器旁路电源也是一个很好的做法。应使用0.01μf至0.1μf的片状或片状陶瓷电容器绕过设备的电源线。还应在电源处使用低ESR 1μf至10μf的钽或电解电容器，以尽量减少任何瞬态干扰和低频波动（见图44）。数字地面也应远程连接到模拟地面的一个点，以尽量减少地面反弹。

一条总线上有多个设备

AD5259有两个可配置的地址引脚，引脚AD0和引脚AD1。这两个管脚的状态在通电时注册，并解码成相应的IC兼容7位地址（见表5）。这允许总线上多达四个设备独立地写入或读取。

显示应用程序

电路

AD5259的一个特点是其独特的V和V电源引脚分离。分离在不总是提供所需电源电压的应用中提供了更大的灵活性。

尤其是，液晶面板通常需要3V到5V的电压范围。图46中的电路是一个罕见的例外，在这种情况下，5V电源可为数字电位器供电。

在图47所示的更常见情况下，只有模拟14.4V和数字逻辑3.3V电源可用。通过在数字电位器的上方和下方放置离散电阻，现在可以从电阻串本身抽头V。根据所选的电阻值，在这种情况下，V处的电压等于4.8 V，允许雨刮器一直安全地工作到4.8 V。V的电流消耗不会影响该节点的偏压，因为它只在微安量级上。v与mcu的3.3v数字电源相连，因为v将绘制到eeprom时所需的35ma。尝试通过70 kΩ电阻为35毫安供电是不切实际的，因此，V与V不连接到同一节点。因此，V和V作为两个独立的电源引脚提供，可以连接在一起或单独处理；V为逻辑/EEPROM供电，V对A、B和W端子进行偏置以增加灵活性。