AD5200/AD5201可编程电阻器件数据手册

　　特征
　　AD5200-256位置；AD5201-33-位置；10公里，50公里；3线SPI兼容串行数据输入；单电源2.7 V至5.5 V或交流或双极操作用2.7 V双电源；中刻度内置电源。
　　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
　　AD5200和AD5201是可编程电阻器件，分别具有256个位置和33个位置，可通过3线SPI串行接口进行数字控制。术语可编程电阻器、可变电阻器（vr）和rdac常用来指代数字电位器。这些装置执行与电位计或可变电阻器相同的电子调节功能。AD5200/AD5201在紧凑型MSOP封装中都包含一个可变电阻器。每个装置的刮水器触点上都有一个固定的刮水器电阻，该电阻在数字代码确定的点上轻敲可编程电阻代码被加载到串行输入寄存器中。雨刮器和可编程电阻器的任一端点之间的电阻随传输到vr锁存器中的数字代码线性变化。每个可变电阻器在a端子和雨刮器之间或B端子和雨刮器之间提供一个完全可编程的电阻值固定的A到B端子电阻为10 kΩ或50 kΩ标称温度系数为500 ppm/℃。虚拟现实具有一个虚拟现实锁存器，保持其编程电阻值VR锁存器是从标准3线串行输入数字接口加载的SPI兼容串行到并行移位寄存器更新的AD5200的八个数据位和AD5201的六个数据位构成了进入串行输入寄存器的数据字内部预设通过将80小时和10小时分别加载到AD5200和AD5201虚拟现实闩锁中，将雨刮器强制到中刻度位置。SHDN引脚将电阻器强制到A端子的端到端开路状态，并将雨刮器短路到B端子，实现微瓦功率关闭状态当SHDN返回逻辑高时，先前的闩锁设置将雨刮器置于停机前的相同电阻设置中。关闭期间数字接口仍处于活动状态，因此可以进行代码更改，以便在设备从关闭状态返回时产生新的雨刮器位置。
　　所有部件保证在-40°C至+85°C的扩展工业温度范围内运行。
　　

　　AD5200/AD5201–典型性能特征
　　

　　操作
　　AD5200/AD5201提供255和33位数字控制可变电阻器（VR）装置。通过将AD5200的8位串行数据字和AD5201的6位串行数据字输入SDI（串行数据输入）管脚来完成对已编程虚拟现实设置的更改。表1提供串行寄存器数据字格式AD5200/AD5201在通电状态下内部预设为中刻度此外，AD5200/AD5201包含电源关闭SHDN公司将RDAC置于零功耗状态的引脚，在这种状态下，端子a和B旁边的直接开关开路同时，雨刮器W与B端相连，导致在虚拟现实结构中只有漏电流消耗。在关机期间，当RDAC处于非活动状态时，将保持虚拟现实锁存器内容。当零件从关闭状态返回时，存储的虚拟现实设置将应用于RDAC。
　　

　　可变电阻变阻器操作编程
　　端子A和B之间的RDAC的标称电阻值为10 kΩ和50 kΩ。零件号的最后两位数字决定了标称电阻值，例如10 kΩ=10和50 kΩ=50AD5200的标称电阻（RAB）有256个触点可通过雨刮器端子接入对AD5200的RDAC锁存器中的8位数据字进行解码，以选择256个可能设置中的一个在这两个部分中，雨刮器的第一个连接从数据00h的b端子开始。只要应用有效的vdd/vss，该b端子连接的雨刮器接触电阻为50Ω，而不管标称电阻如何。对于10 kΩ部分，AD5200的第二个连接是数据01h的第一个抽头点，89Ω［rwb=rab/255+rw=39Ω+50Ω］。对于数据02h，第三个连接是表示78+50=128Ω的下一个抽头点。由于其独特的内部结构，AD5201具有5位+1分辨率，但需要6位数据字来实现完整的33步骤分辨率。对rdac锁存器中的6位数据字进行解码，以选择33种可能的设置之一。数据34至63将自动等于位置33。AD5201的雨刮器00H连接提供50Ω。同样，对于10 kΩ的部件，AD5201的第一个分接点对于数据01h产生363Ω，对于数据02h产生675Ω。对于AD5200和AD5201，每增加一个LSB数据值，雨刮器就向上移动电阻梯，直到达到最后一个分接点。图2a和2b显示了等效rdac电路的简化图。
　　

　　确定W和B之间数字编程输出电阻的一般方程式为：
　　

　　其中：d是包含在RDAC闩锁。rab是标称端到端电阻。rw是由接通电阻贡献的雨刮器电阻内部开关。
　　注：对于256个位置，AD5200中的D在0到255之间另一方面，AD5201中的D在0到32之间，因此由于内部结构的微小差异，可以实现33个位置，如图2b所示。
　　同样，如果RAB=10 kΩ，并且一个端子可以打开或连接到W，则将为以下RDAC锁存码设置W到B之间的以下输出电阻：
　　

　　注意，在零刻度条件下，存在50Ω的有限雨刮器电阻在这种状态下，应注意将W和B之间的电流限制在不超过±20毫安，以避免内部开关触点退化或可能损坏。
　　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之间的电阻也产生数字控制的电阻RWA使用这些端子时，应将B端子系在刮水器上设置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。此操作的一般方程式为：
　　

　　类似地，AD5200中的d在0到255之间，而AD5201中的d在0到32之间。
　　如果RAB=10 kΩ，并且B端子打开或连接到雨刮器W，则W和A之间的以下输出电阻将设置为以下RDAC锁存代码：
　　

　　由于工艺批次的依赖性，标称电阻的公差可以为±30%。如果用户在变阻器（可变电阻）模式下使用RDAC，他们应该知道这种公差规格。RAB随温度的变化具有500ppm/℃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很容易在雨刮器至B和雨刮器至A处产生与A至B处输入电压成比例的输出电压。
　　与VDD–VSS的极性（必须为正）不同，A–B、W–A和W–B之间的电压可以处于任一极性。
　　如果忽略擦拭器电阻的近似效果，将端子连接到5 V和B端子到地处，在刮水器上产生输出电压，该擦拭器可以是从几乎零到几乎满量程开始的任何值，并且由刮水器电阻贡献的小偏差。每个电压LSB等于施加在端子AB上的电压除以AD5200和AD5201的电位器分压器的2N-1和2N位置分辨率对于施加在端子A和B上的任何有效输入电压，定义输出电压相对于接地的一般方程式为：
　　

　　其中，AD5200中的d在0到255之间，而AD5201中的d在0到32之间。为了更精确的计算，包括雨刮器阻力的影响，VW可以发现为：
　　

　　式中，RWB（D）和RWA（D）可从方程式1至4中获得。
　　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，漂移降低到15ppm/℃。
　　数字接口
　　AD5200/AD5201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对其进行消噪图3显示了内部数字电路的更多细节。当CS低时，时钟将数据加载到每个正时钟边缘的串行寄存器中。
　　