Общей проблемой цифровых потенциометров (ЦП) является влияние сопротивления движка, которое приводит к весьма заметным нелинейностям регулирования на обоих концах диапазона сопротивлений. Эти эффекты также приводят к увеличению температурного коэффициента в крайних областях, где будет доминировать высокий температурный коэффициент сопротивления движка.
Рисунок 1 воспроизведен с Рисунка 4-6 на стр. 15 технического описания цифрового потенциометра MCP41xxx/42xxx» компании Microchip. Характеристика абсолютного усиления довольно типична, поэтому она повторена в качестве хорошей иллюстрации. ЦП используется в схеме в качестве элемента регулировки усиления; зеленая линия добавлена, чтобы показать идеальную регулировочную характеристику.
 |
|
| Рисунок 1. | Зависимость усиления от десятичного кода для схем инвертирующего и дифференциального усилителей (красная линия), воспроизведенная на основе технического описания цифрового потенциометра MCP41xxx/42xxx» и идеальной регулировочной характеристики зеленая линия). |
Теперь давайте посмотрим, как можно уменьшить влияние сопротивления движка на обоих концах резистивного элемента.
В решении, показанном на Рисунке 2, используется тот факт, что сопротивление движка ЦП не связано с его номинальным общим сопротивлением. Идея довольно проста и понятна: два ЦП одной микросхемы включаются параллельно. (Оба ЦП должны быть запрограммированы одним и тем же кодом). Как показано на Рисунке 1, абсолютная ошибка, вызванная ненулевым сопротивлением движка (r), уменьшается на величину r/2.
 |
|
| Рисунок 2. | Решение, снижающее погрешности цифровых потенциометров за счет использования того факта, что сопротивление движка ЦП не связано с его номинальным общим сопротивлением. |
Это решение больше подходит для неодиночных ЦП, поскольку они могут гарантировать приемлемое согласование сопротивлений резисторов.
Решение также может быть полезно при использовании ЦП в реостатном включении, позволяя уменьшить ошибки температурного коэффициента и интегральной нелинейности.
Хотя сопротивление движка ЦП не связано с его номинальным сопротивлением, оно может увеличиваться при увеличении его номинального значения; это может свести на нет преимущества схемы, поэтому важно соблюдать осторожность.
Для сохранения заданного общего сопротивления оба ЦП должны иметь вдвое большее номинальное сопротивление, что иногда бывает трудно обеспечить, поскольку ассортимент номиналов довольно ограничен.
Обратите также внимание, что большее значение номинального сопротивления ЦП может привести к некоторому уменьшению эффективного диапазона частот.
