AD5204/AD5206是4-/6通道数字电位器

特征

256位多个独立可编程通道；AD5204-4通道；AD5206-6-通道；电位计的更换10千伏、50千伏、100千伏；3线SPI兼容串行数据输入；+2.7 V至+5.5 V单电源；62.7 V双电源；操作；打开中刻度预设。

应用

机械电位计的更换；仪器：增益、偏移调整；可编程电压电流转换；可编程滤波器、延迟、时间常数；线路阻抗匹配。

一般说明

AD5204/AD5206提供四/六通道，256位数字控制可变电阻（VR）装置。这些设备执行与电位计或可变电阻器。AD5204的每个通道/

AD5206包含一个固定电阻器，带有一个轻敲的雨刮器触点由数字代码确定的某一点的固定电阻值加载到SPI兼容串行输入寄存器。雨刮器与固定电阻器两端之间的电阻相对于传输到虚拟现实锁存器。可变电阻器在a端子和刮水器之间提供一个完全可编程的电阻值或者B端子和雨刮器。固定的A到B端子10 kΩ、50 kΩ或100 kΩ的电阻的标称温度系数为700 ppm/℃。

每个虚拟现实都有自己的虚拟现实锁存器，用来保存程序电阻值。这些虚拟现实锁存器是从内部更新的从标准加载的串行到并行移位寄存器三线串行输入数字接口。11个数据位组成数据字进入串行输入寄存器。第一次三位被解码以确定哪个虚拟现实锁存器将被当CS选通返回逻辑高。串行数据输出引脚串行寄存器的另一端（仅AD5204）允许在多个虚拟现实应用程序中使用简单的菊花链附加外部解码逻辑。

一个可选的复位（PR）销将所有AD5204雨刮器强制到通过将80小时加载到虚拟现实锁存器的中刻度位置。AD5204/AD5206有两种表面安装（SOL-24）、TSSOP-24和24铅塑料浸渍包。全部部件保证在扩展的工业上运行温度范围为-40°C至+85°C。对于额外的单个，双通道和四通道设备，请参阅AD8400/AD8402/AD8403产品。

典型性能特征

操作

AD5204/AD5206提供一个四/六通道、256位数字控制可变电阻器（VR）装置。通过在SDI（串行数据输入）引脚中输入一个11位串行数据字来更改已编程的虚拟现实设置。此数据字的格式为三个地址位，MSB优先，然后是八个数据位，MSB优先。表1提供串行寄存器数据字格式。

AD5204/AD5206地址分配见表四，用于解码接收串行寄存器数据的虚拟现实锁存器的位置（从B7到B0）。虚拟现实输出可以随机改变一次一个。AD5204通过断言PR引脚预设为中刻度，简化了通电时的故障状态恢复。这两个部件都有一个内置的通电预设，使雨刮器在通电时处于预设的中刻度状态。此外，AD5204包含一个电源关闭SHDN管脚，该管脚使RDAC处于零功耗状态，其中端子Ax开路，并且雨刮器Wx连接到Bx，从而在虚拟现实结构中仅消耗泄漏电流。在关机模式下，虚拟现实锁存器设置保持不变，因此，从电源关机返回到操作模式时，虚拟现实设置将返回到其先前的电阻值。

可变电阻变阻器操作编程

端子A和B之间的RDAC标称电阻值分别为10 kΩ、50 kΩ和100 kΩ。零件号的最后几位决定了标称电阻值，例如10 kΩ=10；100 kΩ=100。VR的标称电阻（RAB）有256个触点，通过雨刮器端子和B端子触点连接。RDAC锁存器中的8位数据字被解码以选择256个可能设置中的一个。雨刮器的第一个连接从数据00H的B端子开始。该B端子连接的雨刮器接触电阻为45Ω。第二个连接（10 kΩ部分）是位于84Ω[=RBA（标称电阻）/256+RW=84Ω+45Ω]的数据01H的第一个分接点。第三个连接是表示78+45=123Ω的数据02H的下一个分接点。每个LSB数据值增加都会将雨刮器向上移动电阻梯架，直到最后一个分接点在10006达到Ω. 雨刮器不能直接连接到A端子。等效RDAC电路的简化图见图16。

确定Wx和Bx之间数字编程输出电阻的一般传输方程为：

其中Dx是包含在8位RDACx锁存器中的数据，RBA是标称端到端电阻。

例如，当VB=0V且一个端子开路时，将为以下RDAC锁存码设置以下输出电阻值（适用于10K电位计）：

注意，在零刻度条件下，存在45Ω的有限雨刮器电阻。应该注意，在这种状态下，W和B之间的电流限制为最大值为20毫安，以避免内部开关触点的退化或可能损坏。

就像RDAC所取代的机械电位器一样，它是完全对称的。雨刮器W和端子A之间的电阻产生数字控制的电阻RWA。当使用这些端子时，B端子应系在刮水器上。设置RWA的电阻值开始于电阻的最大值，并且随着锁存器中加载的数据的值增加而减小。此操作的一般传输方程为：

其中Dx是包含在8位RDACx锁存器中的数据，并且是标称端到端电阻。例如，当VA=0V和B端子与雨刮器W相连时，将为以下RDAC锁存代码设置以下输出电阻值：

RBA的典型分布在±1%范围内。然而，设备到设备的匹配依赖于过程批次，具有±30%的变化。RBA随温度的变化具有700ppm/℃的温度系数。

对电位计分压器电压输出操作进行编程

数字电位器容易产生一个输出电压成比例的输入电压施加到一个给定的终端。例如，将一个端子连接到+5 V，将B端子连接到接地，在雨刷器处产生输出电压，该电压可以是从零伏开始的任何值，最大为小于+5 V的1 LSB。每个LSB电压等于施加在端子AB上的电压除以电位计分压器的256位置分辨率。对于施加在端子AB上的任何给定输入电压，定义输出电压相对于接地的一般方程式为：

数字电位器在分压器模式下的操作可使温度过高时的操作更加精确。这里输出电压取决于内部电阻的比率而不是绝对值，因此，漂移提高到15ppm/℃。

数字接口

AD5204/AD5206包含一个标准的三线串行输入控制接口。这三个输入是时钟（CLK）、CS和串行数据输入（SDI）。正边缘敏感CLK输入需要干净的转换，以避免将不正确的数据计时到串行输入寄存器中。标准逻辑族工作良好。如果使用机械开关进行产品评估，则应使用触发器或其他合适的方法来消除冲击。图17显示了内部数字电路的更多细节。当CS被激活时，低时钟将数据加载到每个正时钟边缘的串行寄存器中，见表四。当使用正（VDD）和负（VSS）电源电压时，逻辑电平仍参考数字接地（GND）。

串行数据输出（SDO）引脚包含一个开漏N通道FET。此输出需要一个上拉电阻器，以便将数据传输到下一个软件包的SDI引脚。上拉电阻器端接电压可能大于AD5204 SDO输出设备的VDD电源，例如，AD5204可以在VDD=3.3 V下工作，并且下一个设备接口的上拉可以设置为+5 V。这允许从一个单处理器串行数据线串接多个RDAC。当使用一个上拉电阻器连接到串联中下列设备的SDI引脚时，需要增加时钟周期。必须考虑设备之间菊花链节点SDO-SDI的电容负载，才能成功传输数据。当使用菊花链时，CS应保持低电平，直到每个包的所有位都被时钟送入各自的串行寄存器，以确保地址位和数据位在正确的解码位置。如果两个AD5204四通道RDAC是菊花链的，则这将需要22位地址和符合表I中提供的字格式的数据。在关机（SHDN）期间，SDO输出引脚被强制关闭（逻辑高电平状态），以禁用上拉电阻器中的功耗。等效SDO输出电路原理图见图19。

规范表中的数据设置和数据保持时间确定了数据有效时间要求。当CS返回high时，输入串行寄存器的数据字的最后11位保持不变。同时，CS变高，它将使地址解码器能够启用四个或六个正边缘触发RDAC锁存器中的一个，见图18详细信息。

目标RDAC锁存器加载串行数据字的最后8位，完成一次DAC更新。必须输入四个单独的8位数据字才能更改所有四个虚拟现实设置。

所有数字管脚均采用串联输入电阻和并联齐纳ESD结构进行保护，如图20所示。适用于数字管脚CS、SDI、SDO、PR、SHDN、CLK。