Потенциометры, хотя и необходимы в аналоговых цепях, но они постепенно уходят в прошлое. На смену им приходят цифровые решения. В этой статье представляем модуль — цифровой регулятор напряжения, построенный на кнопочном энергонезависимом цифровом потенциометре AD5116 от Analog Devices.
Микромодуль построен на специализированном одноканальном потенциометре из семейства аналоговых устройств AD511x.
Внутренняя схема микросхемы.
В зависимости от типа, данные потенциометры могут управляться через шину I2C (например, совместно с Arduino) или двумя кнопками в режиме ВВЕРХ/ВНИЗ. Существуют несколько значений сопротивления (5/10/80 кОм) и различное количество шагов изменения сопротивления (32/64/128).
Характеристики AD5116
- Отклонение от номинального сопротивления: ±8%
- Допустимый ток на выводах: ±6 мА
- Температурный коэффициент: 35 ppm/°C
- Ток потребления: 2,5 мкА макс. при 2,7 В и 125ºС
- Полоса пропускания: 4 МГц (для 5 кОм)
- Обновления EEPROM при включении питания: менее 50 мкс
- Стандартное время хранения данных: 50 лет при температуре 125ºС
- Количество циклов записи: 1 млн.
- Напряжение питания 2,3…5,5 В
- Встроенная адаптивная система антидребезга контактов
- Корпус: 8-выводной корпус LFCSP
- Диапазон рабочих температур: от −40°C до +125°C
Области применения AD5116
- Замена аналоговых (механических) потенциометров
- Регулировка уровня в мобильных электронных устройствах
- Регулировка уровня громкости
- Резисторы обратной связи в программируемых источниках питания
- Регулирование контрастности и яркости светодиодных лент
- Калибровка датчиков
- Программируемые фильтры, задержки и временные константы
- Программируемое преобразование напряжения в ток
Распиновка AD5116 и размеры
Каждый потенциометр имеет энергонезависимую память, в которой хранятся настройки «ползунка» после выключения питания. Срок хранения данных составляет 50 лет при 1 миллионе циклов.
Схема модуля показана на следующем рисунке. Модуль собран на микросхеме AD5116BCPZ10 с сопротивлением 10 кОм с 64 шагами регулировки. Для его правильной работы требуются только развязывающий конденсатор C1 и кнопки PD/PU.
Кнопки, подключенные к входам DD1, контролируют положение ползунка, при более длительном удержание кнопки происходит быстрое изменение сопротивления в выбранном направлении.
Выводы потенциометра помечены как A/W/B. Крайние клеммы A и B подключены к источнику питания и массе модуля. Вывод с обозначением W имеет напряжение, пропорциональное его положению, и подключен к выходу модуля с обозначением OUT.
Вывод ASE отвечает за сигнализацию о достижении верхнего или нижнего предела регулировки. Изменение положения ползунка автоматически сохраняется, если кнопки не были нажаты по крайней мере в течении секунды.
Схема работает корректно с источником питания 2,3…5,5 В.
