AD5220是递增/递减数字电位器

特征

128位电位计的更换10 kV，50千伏，100千伏；极低功率：40最大mA；递增/递减计数控制。

应用

机械电位计的更换；远程增量调整应用程序；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；电源调整。

一般说明

AD5220提供一个单通道、128位数字控制可变电阻（VR）装置。该装置执行与电位计或可变电阻器相同的电子调节功能。这些产品针对仪器和测试设备的按键应用进行了优化。由于端到端电阻值的广泛选择，可以在带宽或功耗之间进行选择。

AD5220包含一个固定电阻器，带有一个刮水器触点，该触点在数字控制的上/下计数器确定的点上轻敲固定电阻器值。雨刮器和固定电阻器任一端点之间的电阻提供一个恒定的电阻步长，该步长等于端到端电阻除以位置数（例如，RSTEP=10 kΩ/128=78Ω）。可变电阻器在a端子和雨刮器之间，或B端子和雨刮器之间提供一个真实的可调电阻值。10 kΩ、50 kΩ或100 kΩ的固定A到B端子电阻的标称温度系数为800 ppm/℃。

芯片选择CS、计数CLK和U/D方向控制输入设置可变电阻位置。这些控制内部上/下计数器的输入可通过机械或按钮开关（或其他触点闭合装置）轻松生成。负边缘敏感CLK引脚需要外部去磁电路。这种简单的数字接口消除了前面板接口设计中对微控制器的需求。

AD5220有表面安装（SO-8）和8-铅塑料浸渍包两种。对于超紧凑型解决方案，可在薄的μSOIC封装中选择型号。所有部件均保证在-40°C至+85°C的扩展工业温度范围内工作。有关3线、SPI兼容接口应用，请参阅AD7376/AD8400/AD8402/AD8403产品。

典型性能特征

参数测试电路

操作

AD5220提供128位数字控制可变电阻器（VR）装置。当CS处于低激活状态时，通过脉冲CLK引脚来更改虚拟现实设置。增量的方向由U/D（上/下）控制输入引脚控制。当雨刮器碰到电阻器末端（端子A或B）时，额外的CLK脉冲不再改变雨刮器设置。通过改变雨刮器电阻的雨刮器解码逻辑立即解码雨刮器位置。当使用按钮开关控制计数顺序和计数方向时，需要适当的去噪电路。确切的时间要求如图3所示。AD5220在中心位置通电，显示出RWA和RWB的电阻几乎相等。

数字接口操作

AD5220包含一个三线串行输入接口。这三个输入是时钟（CLK）、CS和上/下（U/D）。负边缘敏感CLK输入需要干净的转换，以避免将多个脉冲计时到内部上/下计数器寄存器中，见图35。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。当CS处于低激活状态时，时钟开始根据U/D控制引脚的状态增加或减少内部上/下计数器。上/下计数器值（D）从系统通电40小时开始。只要U/D引脚逻辑高，每个新的CLK脉冲将使内部计数器的值增加一个LSB，直到达到3FH的满标度值。如果U/D引脚被设置为逻辑低，计数器将在代码00H（零刻度）处停止倒计时。当刮水器处于00H位置或3FH位置时，CLK引脚上的附加时钟脉冲将被忽略。

所有数字输入（CS、U/D、CLK）均采用串联输入电阻器和并联齐纳ESD结构进行保护，如图36所示。

可变电阻变阻器操作编程

端子A和B之间的RDAC的标称电阻值分别为10 kΩ、50 kΩ和100 kΩ。零件号的最后三个字符决定了标称电阻值，例如10 kΩ=10；50 kΩ=50；100 kΩ=100。VR的标称电阻（RAB）有128个触点，通过雨刮器端子和B端子触点连接。在接通电源时，从刮水器到端端A或B的电阻大致相等。计时CLK引脚将增加从雨刮器W到端子B的电阻，增加一个RS电阻单位（见图38）。电阻RWB由施加到时钟引脚的脉冲数决定。内部电阻串的每个段都有一个标称电阻值RS=RAB/128，对于10 kΩAD5220BN10产品，该值变为78Ω。应当注意，将W和B之间的电流在直接接触状态下限制到最大值为5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（见图38）。雨刮器W和端子A之间的电阻也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。

RBA的典型部分到部分分布依赖于过程批，变化率为±30%。RBA随温度的变化具有800ppm/℃的温度系数。

由于雨刮器触点开关电阻的贡献率较大（其温度系数为0.5%/℃），因此当雨刮器编程在B端子附近时，RBA温度系数增加。图14显示了作为代码设置函数的雨刮器接触电阻的影响。受开关接触电阻影响的另一个性能因素是10 kΩ和50 kΩ或100 kΩ版本之间的相对线性误差性能。所有三种型号的开关触点电阻相同。因此，对刮水器开关电阻影响最小的50 kΩ和100 kΩ装置的性能表现出最佳的线性误差，见图7和图8。

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，会在刮水器处产生一个输出电压，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128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：

D表示内部上/下计数器的当前内容。

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20ppm/℃。

应用程序信息

负边缘敏感CLK引脚不包含任何内部去磁电路。这个标准的CMOS逻辑输入响应快速的负边缘，并且需要用一个为所使用的开关闭合装置类型设计的适当电路从外部去噪。当负逻辑转换的最小转换速率为1V/微秒时，CLK输入引脚的性能良好。可以使用多种标准电路，如一次性多谐振荡器、施密特触发门、交叉耦合触发器或RC滤波器来驱动具有均匀负边的CLK引脚。这将防止数字电位器在计数时由于开关触点弹跳而跳过输出代码。

外形尺寸

尺寸单位为英寸和（mm）。