Операционный усилитель увеличивает разрешение цифрового потенциометра

Рисунок 1.	Предельное разрешение этой схемы программируемого источника напряжения практически не ограничено.

Для снижения влияния нагрузки добавлены повторители IC₁ и IC₂, буферизующие сигналы с движков потенциометра. В случае потенциометра с n отводами входные резисторы суммирующего усилителя с сопротивлениями R и n_R обеспечивают программируемое выходное напряжение

с разрешением

Для сдвоенного ЦП X9418 с 64 отводами при использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, выходное напряжение V_OUT имеет n², или 4096 программируемых значений. Напряжение полной шкалы равно 2.5391 В, а наименьшее программируемое напряжение составляет 0.62 мВ. ЦП₁ позволяет грубо программировать напряжение от 0 до 2.5 В с разрешением 39 мВ, тогда как ЦП₂ предназначен для точного программирования в диапазоне от 0 до 39 мВ с разрешением 0 62 мВ. Схема обеспечивает такое же разрешение, как 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь. Результаты всех измерений, сделанных на макете схемы, укладывались в 2 младших бита расчетных значений. При добавлении большего количества потенциометров, буферов и входных резисторов разрешение теоретически увеличивается неограниченно. Если добавить третью секцию, разрешение увеличится до 262,144 (18 бит). Аналогичную схему можно реализовать с неинвертирующим суммирующим усилителем. Эту схему можно использовать вместо дорогих цифро-аналоговых преобразователей в любом приложении, где требуется точное программируемое напряжение с высоким разрешением.

Материалы по теме