Цифровые потенциометры Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Цифровые потенциометры

Михаил ПУШКАРЕВ

pmm@midaus.com

Цифровые потенциометры — альтернатива электромеханическим переменным резисторам. Их применение позволяет придать новые свойства электронным устройствам при одновременном уменьшении массогабаритных показателей и повышении надежности.

Практически каждая электронная схема содержит элементы, предназначенные для заводской подстройки характеристик или для оперативного управления ими пользователем аппаратуры. В подавляющем большинстве случаев для этих целей предназначены переменные резисторы, номенклатура которых весьма велика. Заменой электромеханическим резисторам с подвижным контактом, имеющим ограниченный ресурс, относительно большие габариты, требующим ручной установки в необходимое положение, становятся цифровые потенциометры (ЦП). Они тоже имеют свои ограничения по применению, однако при грамотном использовании способны заменить электромеханические устройства в подавляющем большинстве применений.

Структурная схема типичного цифрового потенциометра показана на рис. 1.

Цепочка резисторов с отводами, коммутируемыми ключами, представляет собой собственно потенциометр с тремя выводами Ин, и Иш. Положение движка определяет-

ся позицией замкнутого ключа. Ключи управляются регистром (счетчиком) через дешифратор. Состояние счетчика изменяется через интерфейс входными логическими сигналами либо непосредственно, либо считыванием установленной в энергонезависимой

памяти позиции. Управляющая логика обеспечивает заданный режим работы. ЦП должен иметь, по крайней мере, два вывода для подключения питающего напряжения — ^с и GND. Для работы в двухполярном режиме требуется вывод для подключения источника

отрицательной полярности VSS. В некоторых ЦП, особенно предназначенных для использования при повышенных напряжениях, прикладываемых к резистивному элементу, могут присутствовать отдельные выводы для подключения к источнику питания аналого-

Таблица 1. Фирмы-производители цифровых потенциометров

Изготовитель Префикс Характеристика Количество резисторов в корпусе Номинальное сопротивление, кОм Отклонение сопротивления от номинального значения, % Количество ступеней Интерфейс о \ є & & o' К 1— у Є & & o' О К 1— Адресация

Analog Devices, Inc. AD лин., лог. і; 2; 3; 4;6 і; 2,5; 5; і0; 20; 25;50;і00;і000 ±і5; ±20; ±30 33; 64; і28; 256;5і2;і024 I2C, Pushbutton, sPi, Up/Down і5—З00 5—25 есть

Austriamicrosystems AG ASI лин. і і0; 20; 50; і00 ±20 256 SPI 500 і5 нет

Catalist Semiconductor, Inc. CAT лин., лог. і; 2; 4 і; 2,5; 6; З; і0; 24; 32;50;і00 ±20; ±25 і6; 32; 64; і00; і28;256 I2C, Pushbutton, SPI, 3-Wire 200—300 5 есть

Intersil Corp. ISL, X лин., лог. і; 2; 4 і; 2; 2,5; 2,8; і0; і2,5; 32; 50; і00 ±20; ±25; ±30 і6; 32; 64; і00; і28;256;і024 I2C, Pushbutton, SPI, Up/Down, 2-Wire 35—600 4—і5 есть

Maxim Integrated Products DS, MAX лин., лог. і; 2; 3; 4;6 і0; і5; 20; 30; 45; 50; і00; 200 ±20; ±25; ±30 З; 32; 64; і00; і28;256;і024 I2C, Pushbutton, SPI, Up/Down, і-Wire, 2-Wire, 3-Wire 35—850 2—30 есть

Microchip Texnology Inc. MCP лин. і; 2 2,і; 5; і0; 50; і00 ±20; ±30 65;256 SPI, Up/Down і50—800 і—і0 нет

Summit Microelectronics, Inc. S, SMP лин. і; 2; 4 38;40;90 ±20 і28;256;і024 SPI, Up/Down, Pushbutton 0 о 1 0 о і5* есть

Winbond Electronics Corp. WMS лин. і; 2; 4 і0; 50; і00 ±20 і6; 32; 64; і00;і28;256 SPI, Up/Down 300—500 20 нет

* — У ЦП Summit специфическая схемотехника и ТКС в режиме потенциометра для большинства изделий не нормирован.

вой части V+ и V-. Для управления по соответствующей цифровой шине предназначено несколько интерфейсных выводов. От одного до четырех адресных выводов используется для присвоения индивидуального адреса ЦП при работе нескольких устройств на одной шине. Конкретный тип ЦП в зависимости от своих функциональных возможностей может иметь как более простую, так и более сложную схему.

Перечень фирм-производителей цифровых потенциометров, а также их основные характеристики приведены в таблице 1.

Номенклатура ЦП, представленная в таблице 2, предоставляет разработчику богатый выбор. Наиболее широкие возможности имеют ЦП от Analog Devices, Intersil и Maxim.

Схема включения

Большинство ЦП имеет три вывода от резистивного элемента, позволяющие включать устройство и потенциометром, и реостатом. Такие ЦП, как AD5246, AD5248, CAT5121, CAT5122, ISL90460, MAX5434, MCP4012, имеют только два вывода, позволяющие включать их только реостатом. AD5162, MAX5403_5, MAX5498_9 содержат один потенциометр и один реостат. В некоторых моделях, имеющих корпус с малым количеством выводов, к примеру ISL90460, ISL90462, вывод RL объединен с выводом GND, что несколько ограничивает схемотехнические возможности их применения. Обозначение выводов потенциометра RL и RH условно, определенно только, что с увеличением кода, управляющего потенциометром, растет сопротивление между выводами RL и RW.

Функциональная характеристика

Подавляющее большинство ЦП имеет линейную зависимость сопротивления от управляющего кода. Небольшая номенклатура ЦП имеет логарифмическую, как CAT5116, X9314, X9460, DS1866, MAX5407_11, или псев-дологарифмическую, как DS1666, зависимость сопротивления от кода. Например, модели AD5231, AD5232, AD5235, AD5253_5 имеют две программируемые пользователем зависимости сопротивления — линейную и логарифмическую.

Номинальное сопротивление

Номинальное значение сопротивления резисторов находится в пределах от 1 до 1000 кОм. Нижний предел сопротивления ограничен как используемыми резистивными материалами, так и существенным увеличением влияния сопротивления движка. Большинство ЦП имеют номинальные значения сопротивления, равные 10, 50, 100 кОм. Потенциометры сопротивлением 1000 кОм производит только Analog Devices (AD5222, AD5241, AD5242). Отклонение сопротивления от но-

минального значения довольно значительно, в пределах ±(15-35)%, что объясняется сложностью производства точных резисторов по технологии интегральных схем.

Температурный коэффициент сопротивления

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) находится в пределах ±(15-850) ppm/’G Нижнее значение параметра соответствует уровню наилучших по этой характеристике металлофольговых переменных резисторов, а верхнее значение намного лучше, чем у углеродистых переменных резисторов. Значительно меньше температурный коэффициент отношения сопротивлений (ТКОС) (температурный коэффициент делителя), равный ±(1-60) ppm/°C. Для некоторых типов цифровых потенциометров величина ТКОС весьма мала при значительном ТКС (для MCP410x и MCP420x ±1 и ±800 ppm/°C соответственно). Стоит отметить, что обычно ТКС нормируется для полного сопротивления, а ТКОС — в среднем положении движка, при этом приводятся типовые значения параметров, однако из этих правил есть исключения. Так, для AD5259 типовое значение ТКС в начальном и среднем положении движка равно соответственно 500 и 15 ppm/°C, а типовое значение ТКОС — 60 и 5 ppm/°C. Для большинства ЦП фирмы Catalist Semiconductor и части ЦП фирмы Intersil нормировано максимальное значение ТКОС, равное 20 ppm/°C.

Сопротивление движка

В ЦП отсутствует подвижный контакт к резистивному элементу, его функции выполняет набор электронных ключей, коммутирующий отводы от цепочки резисторов на вывод RW. В качестве ключей используются МОП-транзисторы, а сопротивление канала выступает в роли контактного сопротивления (сопротивления движка). Его типовое значение для разных моделей ЦП находится в пределах от 15 Ом (для AD5233) до 1000 Ом (для MAX5436_9). Максимальное значение сопротивления движка превышает типовое в несколько раз. Сопротивление канала МОП-транзистора зависит от напряжения питания, имеет большой температурный дрейф, что осложняет применение ЦП, особенно в режиме реостата или при заметной нагрузке потенциометра.

Количество ступеней

Следующее отличие ЦП от электромеханических резисторов в дискретном характере изменения сопротивления. Поскольку резистивный элемент представляет собой цепочку резисторов с отводами, сопротивление изменяется скачками от ступени к ступени, а разрешающая способность зависит от количества ступеней, которых в различных мо-

делях ЦП может быть от 8 до 1024. Ненулевая разрешающая способность характерна и для проволочных переменных резисторов, часто используемых в качестве регулировочных элементов в прецизионных устройствах. В диапазоне сопротивлений 10-50 кОм эквивалентное и лучшее разрешение по сравнению с проволочными переменными резисторами имеют ЦП с количеством ступеней 512 и 1024. Обычно для ЦП с несколькими потенциометрами в корпусе количество ступеней одинаково для всех потенциометров. DS1845, DS1855 имеют один потенциометр на 100 ступеней, второй на 256 ступеней, а DS1846 — два потенциометра на 100 ступеней, один на 256 ступеней.

Количество резисторов в корпусе

Конструктивно в одном корпусе объединяются от одного до шести резисторов. Шесть резисторов в корпусе имеют только AD5206 и DS3930, причем в последнем присутствуют общий для всех резисторов вывод Rl и два вывода RH, каждый на группу из трех резисторов. Практически все ЦП имеют в корпусе резисторы с одинаковыми номинальными сопротивлениями. Исключение — DS1845, DS1846, DS1855, DS3902, DS3906, X9241AM, включающие от двух до четырех потенциометров различных номиналов. Некоторые модели с двумя и более резисторами в корпусе обладают хорошо согласованными характеристиками. Для всех ЦП Catalist Semiconductor и части ЦП Analog Devices нормировано максимальное различие в сопротивлениях потенциометров в корпусе не более 1%.

Нелинейность характеристики

Для ЦП с линейной характеристикой нормируются дифференциальные и интегральные нелинейности в единицах младшего значащего разряда при включении потенциометром и реостатом. Значения нелинейности при включении потенциометром не более 0,25-2 МЗР для интегральной нелинейности, и не более 0,2-1 МЗР для дифференциальной нелинейности. Нелинейности при включении реостатом обычно равны или несколько больше соответствующих значений при включении потенциометром. Для ЦП с логарифмической характеристикой обычно приведены максимальные отклонения в дБ от идеальной характеристики.

Память

Потенциометры, имеющие в своем составе энергонезависимую память EEPROM, при подаче питающих напряжений устанавливаются в определенное положение, программируемое при регулировке электронного устройства. Если ЦП не имеет встроенной энергонезависимой памяти, то при включении питания, как правило, его движок уста-

Прибор Количество каналов Количество ступеней Характеристика Тип памяти Интерфейс Номинальное сопротивление, кОм Отклонение сопротивления от номинального значения,% Разброс сопротивлений в каналах, % а ек И* £ а ° * « °*х ^<в|- О ^ 2 Напряжение питания, В одно- двух- аналогополярное полярное вой части Допустимое напряжение на выводах, В ЗІ о » і— ТКС (потенциометр), ррт/°С Особенности

Ли$1гіатісго$у$1ет$ Лв

АБ!1500_1_2_3 | 1 | 256 | лин | Volativ^ | БР! | 10, 20, 50, 100 | ±20 | | 100 | 2,7-5,^ | | | 0-3(5) | 500 | 15 |

Лnalod Оеуісе$, !пс.

АР5201 33 лин Volative БР! 10, 50 ±30 50 2,7 5,5 ±2,7 0-3(5); ±3 500 Предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР5228 33 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50 (100) 2,7 5,5 0-3(5) 35 Предустановка в начало или середину шкалы

АР5227 64 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50 (100) 2,7 5,5 0-3(5) 35 Предустановка в середину шкалы

АР5171 64 лин ОТР !2С 5, 10, 50, 100 ±30 60 2,7 5,5 0-3(5) 35

АР5273 64 лин ОТР !2С 1, 10, 50, 100 ±30 60 2,7-5,5 0-3(5) 300 10

АР5258 64 лин Nonvolative !2С 1, 10, 50, 100 ±30 75 2,7-5,5 0-3(5) 15 15 Адресация до 9 устройств коммутацией двух выводов

АР5220 128 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±30 40 2,7-5,5 0-3(5) 800 20 Предустановка в середину шкалы

Ай5246_7 128 лин Volative !2С 5, 10, 50, 100 ±20 75 (150) 2,7-5,5 0-3(5) 45 Реостат (АР5246), предустановка в середину шкалы

АР7376 128 лин Volative БР! 10, 50, 100 ±30 120 (260) 5-30 ±(5-15) 5-30 300 Программирование положения в спящем режиме, альтернатива ЕЕР^М

АР5160 256 лин Volative БР! 5, 10, 50, 100 ±30 50 2,7-5,5 0-3(5) 45 15 Предустановка в середину шкалы

АР5161 256 лин Volative !2С, БР! 5, 10, 50, 100 ±30 50 2,7-5,5 0-3(5) 45 15 Адресация выбором устройств через СБ

АР5165 256 лин Volative БР! 100 ±20 50 (85) 2,7-5,5 0-3(5) 35 15

АР5200 256 лин Volative БР! 10, 50 ±30 50 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5) 500 Предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР5241 256 лин Volative !2С 10,100,1000 ±30 60 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5) 30 Предустановка в середину шкалы, адресация до 4 устройств коммутацией выводов, спящий режим

АР5245 256 лин Volative !2С 5, 10, 50, 100 ±30 50 2,7-5,5 0-3(5) 45 15 Предустановка в середину шкалы, адресация 2 устройств коммутацией вывода

АР5260 256 лин Volative БР! 20, 50, 200 ±30 60 5-15 ±5,5 5-15 35 Предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР5280 256 лин Volative !2С 20, 50, 100 ±30 60 5-15 ±5,5 5-15 30 Предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР5290 256 лин Volative БР! 10, 50, 100 ±30 50 4,5-30 ±(4,5-15) 4,5-30 35 Предустановка в середину шкалы

АР8400 256 лин Volative БР! 1, 10, 50, 100 ±30 50 (200) 2,7-5,5 0-3(5) 500 15

АР5170 256 лин ОТР !2С 2.5, 10, 50, 100 ±20 160 2,7-5,5 0-3(5) 35 15 Возможность неоднократного перепрограммирования перед окончательной установкой

АР5259 256 лин Nonvolative !2С 5, 10, 50, 100 ±30 75 2,7-5,5 0-3(5) 15 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

АР5231 1024 лин, лог Nonvolative БР! 10, 50, 100 ±20 15(50) 2,7-5,5 ±2,5 0-3(5) 600 15 Возможно двухполярное питание

АР5251 64 лин Nonvolative !2С 1, 10, 50, 100 ±30 0,15 75(200) 2,7-5,5 ±(2,25-2,75) 0-3(5) 650 15 Адресация до 4 устройств

АР5222 128 лин Volative Up/Down 10,50,100, 1000 ±30 0.2 45 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5) 35 20

АР5162 256 лин Volative БР! 2.5, 10, 50, 100 ±20 160 2,7-5,5 0-3(5) 35 15 Потенциометр+реостат, предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР5207 256 лин Volative БР! 10, 50, 100 ±30 0,2 50 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5) 500 15 Предустановка в середину шкалы

АР5242 256 лин Volative !2С 10,100,1000 ±30 60 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5) 30 Предустановка в середину шкалы,адресация до 4 устройств коммутацией выводов, спящий режим

Ай5243_8 256 лин Volative !2С 2.5, 10, 50, 100 ±20 160 2,7-5,5 0-3(5) 35 15 Реостат (АР5248)

АР5262 256 лин Volative БР! 20, 50, 200 ±30 0,1 60 5-15 ±5,5 5-15 35 Предустановка в середину шкалы

АР5282 256 лин Volative !2С 20, 50, 100 ±30 60 5-15 ±5,5 5-15 30 Предустановка в середину шкалы, спящий режим

АР8402 256 лин Volative БР! 1, 10, 50, 100 ±30 0,2 50 (200) 2,7-5,5 0-3(5) 500 15

Ай5172_3 256 лин ОТР !2С 2.5, 10, 50, 100 ±20 160 2,7-5,5 0-3(5) 35 15 Возможность неоднократного перепрограммирования перед окончательной установкой, реостат (АР5173)

АР5232 256 лин, лог Nonvolative !2С 10, 50, 100 ±20 0,1 5(200) 3-5 ±2,5 0-3(5); ±2,5 600 15

АР5252 256 лин Nonvolative !2С 1, 10, 50, 100 ±30 0,15 75(200) 2,7-5,5 ±(2,25-2,75) 0-3(5); ±2,5 650 15 Адресация до 4 устройств

АР5235 1024 лин, лог Nonvolative БР! 25,250 ±30 0,1 50(200) 3-5 ±2,5 0-3(5); ±2,5 35 15

ADN2850 1024 лин, лог Nonvolative БР! 25,250 ±30 0,1 50(200) 3-5 ±2,5 0-3(5); ±2,5 35 Реостат

АР5255 512/128 лин, лог Nonvolative !2С 25,250 ±15 100(250) 2,7-5,5 ±(2,25-2,75) 0-3(5); ±2,5 35 15

AD5203 64 лин Volative БР! 10,100 ±30 0,2 45 2,7-5,5 0-3(5) 700 20 Предустановка в середину шкалы

AD5233 64 лин Nonvolative БР! 10, 50, 100 ±20 15 3-5 ±2,5 0-3(5); ±2,5 600 15

AD5253 64 лин, лог Nonvolative !2С 1, 10, 50, 100 ±30 0,15 75(200) 2,7-5,5 ±(2,25-2,75) 0-3(5); ±2,5 650 25 Адресация до 4 устройств

AD5204 256 лин Volative БР! 10, 50, 100 ±30 50 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5); ±2,5 700 15 Предустановка в середину шкалы

AD5263 256 лин Volative !2С, БР! 20, 50, 200 ±30 60 5-15 ±5 0-5(15); ±5 30 Предустановка в середину шкалы

AD8403 256 лин Volative БР! 1, 10, 50, 100 ±30 0,2 50 (200) 2,7-5,5 0-3(5) 500 15

AD5254 4 256 лин, лог Nonvolative !2С 1, 10, 50, 100 ±30 0,15 75(200) 2,7-5,5 ±(2,25-2,75) 0-3(5); ±2,5 650 25 Адресация до 4 устройств

AD5206 6 256 лин Volative БР! 10, 50, 100 ±30 50 2,7-5,5 ±2,7 0-3(5); ±2,5 700 15 Предустановка в середину шкалы

Прибор Количество каналов Количество ступеней Характеристика Тип памяти Интерфейс Номинальное сопротивление, кОм Отклонение сопротивления от номинального значения,% Разброс сопротивлений в каналах, % Сопротивление контакта движка (тип.), Ом Напряжение питания, В одно- двух- аналогополярное полярное вой части Допустимое напряжение на выводах, В ЗІ о » і— ТКС (потенциометр), ppm/°C Особенности

Catalist Semiconductor, Inc.

CAT5120_1_2 16 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±25 200 2,7-5,5 0-3(5) 200 Реостат (САТ5121_2)

CAT5110_18_19 32 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 200 2,7 5,5 0-3(5) 200 Реостат (САТ5118_9)

CAT5112_4 32 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 2,5-6 0-2,5(6) 300 Буферный повторитель (САТ5112)

CAT5115 32 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 400max 2,5-5,5 0-3(5) 300 20 Предустановка в середину шкалы

CAT5111 100 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 2,5-6 0-2,5(6) 300 Буферный повторитель

CAT5113 100 лин Nonvolative Up/Down 1, 10, 50, 100 ±20 400max 2,5-6 0-2,5(6) 300 20

CAT5116 100 лог Nonvolative Up/Down 32 ±20 200(400) 2,5-5,5 0-3(5) 300 20

CAT5132 128 лин Nonvolative I2C 10, 50, 100 ±20 70(110) 2,7-5,5 8-15 0-3(5) 300 30 Адресация 4 устройств коммутацией выводов

CAT521 256 лин Nonvolative 3-Wire ±20 2,7-5,5 0-3(5) 300 Буферный повторитель

CAT5221 64 лин Nonvolative I2C 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

CAT5411 64 лин Nonvolative SPI 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 4 устройств коммутацией выводов

CAT5419 64 лин Nonvolative I2C 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

CAT522_3 256 лин Nonvolative 3-Wire 24 ±20 0,5 2,7 5,5 0-3(5) 300 Буферный повторитель

CAT5261 256 лин Nonvolative SPI 50,100 ±20 100(200) 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 4 устройств коммутацией выводов

CAT5269 256 лин Nonvolative I2C 50,100 ±20 100(200) 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

CAT5401 64 лин Nonvolative SPI 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 4 устройств коммутацией выводов

CAT5409 64 лин Nonvolative I2C 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

CAT5241 64 лин Nonvolative I2C 2,5, 10, 50, 100 ±20 80 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

CAT524_5 256 лин Nonvolative 3-Wire 24 ±20 0,5 2,7 5,5 0-3(5) 300 Буферный повторитель

CAT5251 256 лин Nonvolative SPI 50,100 ±20 100(200) 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 4 устройств коммутацией выводов

CAT5259 256 лин Nonvolative I2C 50,100 ±20 100(200) 2,5-6 0-2,5(6) 300 20 Адресация 16 устройств коммутацией выводов

Intersil Corp.

X9116 16 лин Nonvolative Up/Down 10 ±20 200 (400) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20

ISL90460_1_2 32 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 600 2,7-5,5 0-3(5) 35 Реостат (!Б190460_1), вывод ^ соединен с минусом питания (!БЬ90462)

X9015 32 лин Volative Up/Down 10, 50, 100 ±20 200 (400) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Предустановка в середину шкалы

X9313 32 лин Nonvolative Up/Down 1, 10,50 ±20 40 3-5,5 ±5 300 20

X9314 32 лог Nonvolative Up/Down 10 ±20 40 3-5,5 ±5 600 20

X9315 32 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 200 (400) 2,7 5,5 0-3(5) ±300 20

X93154_5 32 лин Nonvolative Up/Down 50 ±30 1000max 2,7-3,3 0-3 ±35 Реостат

X93156 32 лин Nonvolative Up/Down 12,5, 50 ±25 1100max 2,7-5,5 0-3(5) ±35

X9511 32 лин Nonvolative Pushbutton 10 ±20 40 4,5-5,5 ±5 +300 20

X9420_1 64 лин Nonvolative SPI 2.5, 10 ±20 40 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) +300 20 Адресация, до 2 устройств на шине

X9428_9 64 лин Nonvolative 2-Wire 2,5, 10 ±20 40(150) 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9317 100 лин Nonvolative Up/Down 1, 10, 50, 100 ±20 200(400) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20

X9318 100 лин Nonvolative Up/Down 10 ±20 40 4,5-5,5 0-8 300 20

X9319 100 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 40 4,5-5,5 0-10

X9C102_3_4 100 лин Nonvolative Up/Down 1, 10, 100 ±20 4,5-5,5 ±5 600 20

X9C303 100 лин Nonvolative Up/Down 32 ±20 4,5-5,5 ±5

X9C503 100 лин Nonvolative Up/Down 50 ±20 4,5-5,5 ±5 300 20

ISL23710 128 лин Volative Up/Down 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±5 50 Предустановка в середину шкалы

ISL23711 128 лин Volative I2C 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±5 50 Адресация до 4 устройств на шине коммутацией выводов

ISL90726_7 128 лин Volative I2C 10, 50 ±20 85 2,7-5,5 0-5,5 45 Реостат (!БЬ90726), предустановка в середину шкалы

ISL95310 128 лин Nonvolative Up/Down 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 0-13,2 45

ISL95311 128 лин Nonvolative I2C 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 0-13,2 45 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

ISL95710 128 лин Nonvolative Up/Down 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 50

ISL95711 128 лин Nonvolative I2C 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 50 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

ISL96017 128 лин Nonvolative I2C 10, 50 ±20 100 3-3,6 0-3 100

ISL90810 256 лин Volative I2C 10, 50 ±20 70 2,7 5,5 0-3(5) 35

ISL95810 256 лин Nonvolative I2C 10, 50 ±20 70 2,7-5,5 0-3(5) 45

X9271 256 лин Nonvolative SPI 50,100 ±20 150(300) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9279 256 лин Nonvolative 2-Wire 50,100 ±20 150(300) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9110 1024 лин Nonvolative SPI 100 ±20 150 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация

X9111 1024 лин Nonvolative SPI 100 ±20 40(150) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9118 1024 лин Nonvolative 2-Wire 100 ±20 40(150) 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9119 1024 лин Nonvolative 2-Wire 100 ±20 40(150) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9460 2 32 лог Volative 2-Wire 32 ±20 100 2,7-5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 Предустановка в начало шкалы, адресация до 4 устройств коммутацией выводов

Прибор о U 2 S s z ^ в О * Количество ступеней Характеристика Тип памяти Интерфейс Номинальное сопротивление, кОм Отклонение сопротивления от номинального значения,% Разброс сопротивлений в каналах, % Сопротивление контакта движка (тип.), Ом Напряжение питания, В одно- двух- аналогополярное полярное вой части Допустимое напряжение на выводах, В ТКС (реостат), ppm/°C ТКС (потенциометр), ppm/°C Особенности

Intersil Corp.

X93254_5_6 32 лин Nonvolative Up/Down 50 ±25 1000max 2,7 5,5 0-3 35

X9221A 64 лин Nonvolative 2-Wire 2, 10, 50 ±20 40 4,5 5,5 -3-5 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9410 64 лин Nonvolative SPI 10 ±20 40(150) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9418 64 лин Nonvolative 2-Wire 2,5, 10 ±20 40(150) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 16 устройств коммутацией выводов

X9260_1 256 лин Nonvolative SPI 50, 100 ±20 150(250) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9455 256 лин Nonvolative Up/Down+ 2-Wire 2,8, 10, 50, 100 ±20 50 2,7 5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X95820 256 лин Nonvolative 2-Wire 10, 50 ±20 70 2,7 5,5 0-3(5) 45 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9241A 64 лин Nonvolative 2-Wire 2, 10, 50 ±20 40 4,5 5,5 -3-5 300 20 Адресация до 16 устройств коммутацией выводов

X9268_9 256 лин Nonvolative 2-Wire 50, 100 ±20 150(250) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 16 устройств коммутацией выводов

X9400_1 64 лин Nonvolative SPI 2,5, 10 ±20 40(150) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9408_9 64 лин Nonvolative 2-Wire 2,5, 10 ±20 40(150) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 16 устройств коммутацией выводов

ISL90840_1_2_3 256 лин Volative I2C 10, 50 ±20 70 2,7 5,5 0-3(5) 45 Адресация до 8 устройств (|£|_90840), до 4 устройств (1БЬ90841_2_3) коммутацией выводов, реостат (1БЬ90842)

X9250_1 256 лин Nonvolative SPI 50, 100 ±20 150 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 4 устройств коммутацией выводов

X9252 256 лин Nonvolative 2-Wire 2,8, 10, 50, 100 ±20 50 2,7 5,5 0-3(5) 300 20 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

X9258_9 256 лин Nonvolative 2-Wire 50, 100 ±20 40(150) 2,7 5,5 ±(2,7-5,5) ±3(5) 300 20 Адресация до 16 устройств коммутацией выводов

X95820 256 лин Nonvolative 2-Wire 10, 50 ±20 70 2,7—5,5 0-3(5) 45 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

Maxim Integrated Product

MAX5420_1 Volative 2-Wire Parallel 15 4,75-5,25 Для усилителей с программируемым усилением

MAX5426 Volative 2-Wire Parallel 26 ±(5-15) Для инструментальных усилителей с программируемым усилением

MAX5430_1 Volative 2-Wire Parallel 57 10,8-15,75 Для усилителей с программируемым усилением

DS1866 лог Volative 3-Input Parallel 10 ±20 400 2,7 5,5 0-3(5) 750

DS4301 32 лин Nonvolative Inc/Dec 200 ±20 500 2,4 5,5 0-3(5) 250

MAX5160_1 32 лин Volative 3-Wire 50,100, 200 ±25 400 2,7 5,5 0-3(5) 50

MAX5400_1 32 лин Volative SPI 50, 100 ±25 250 2,7 5,5 0-3(5) 50 Предустановка в середину шкалы

MAX5407 32 лог Volative Up/Down 20 ±25 400 2,7 5,5 0-3(5) 35 Предустановка в начало шкалы

MAX5427_8_9 32 лин OTP 2-Wire 10, 50, 100 ±25 100 2,7-5,25 0-3(5) 35

MAX5432 3 4 5 32 лин Nonvolative I2C 50 ±25 610 2,7-5,25 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5434_5)

MAX5460_1_2 32 лин Volative Up/Down 100 ±25 600 2,7 5,5 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5460_1)

MAX5463_4_5 32 лин Volative Up/Down 50 ±25 600 2,7 5,5 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5463_4)

MAX5466_7_8 32 лин Volative Up/Down 10 ±25 160 2,7 5,5 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5466_7)

MAX5471_2_4_5 32 лин Nonvolative Up/Down 50, 100 ±35 2,7-5,25 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5471_2)

DS1669 64 лин Nonvolative Pushbutton 10, 50, 100 ±20 400 4,5-8 0-4,5(8) 750

DS1809 64 лин Nonvolative Pushbutton 10, 50, 100 ±20 400 4,5 5,5 0-5 750

DS1869 64 лин Nonvolative Pushbutton 10, 50, 100 ±20 400 2,7-8 0-3(8) 750

MAX5527_8_9 64 лин OTP Up/Down 100 ±25 90(125) 2,7 5,5 0-3(5) 35

DS1804 100 лин Nonvolative Inc/Dec 10, 50, 100 ±20 400 2,7 5,5 0-3(5) 750

DS1666 128 псевдо- лог Volative Inc/Dec 10, 50, 100 ±20 350 4,5 5,5 ±5 ±5 750

MAX5436_7_8_9 128 лин Volative SPI 50, 100 ±25 900 2,7-5,25 ±(5-15) ±5(15); 0-30 35 Предустановка в середину шкалы, отдельное питание цифровой и аналоговой частей

DS1805 256 лин Volative 2-Wire 10, 50, 100 ±20 2,7 5,5 0-3(5) 550 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

DS2890 256 лин Volative 1-Wire 100 ±25 2,8-6 0-11 800 Индивидуальный 64-битный идентификатор

MAX5402 256 лин Volative SPI 10 ±25 275(550) 2,7 5,5 0-3(5) 35 Предустановка в середину шкалы

MAX5417_8_9 256 лин Nonvolative I2C 50,100, 200 ±25 325 2,7-5,25 0-3(5) 35 Адресация до 8 устройств коммутацией вывода, 4 адреса уникальны, записаны производителем

MAX5422_3_4 256 лин Nonvolative SPI 50,100, 200 ±25 325 2,7-5,25 0-3(5) 35

MAX5481_2_4_5 1024 лин Nonvolative SPI+Up/ Down 10, 50 ±25 50 2,7-5,25 ±2,5 0-3(5); ±2,5 35 Реостат (МАХ5481_2)

DS1808 32 лог Volative 2-Wire 45 ±20 0,5 дБ 300 4,5 5,5 ±(5-12) ±12 750 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

MAX5408_9_10_11 32 лог Volative SPI 10 ±30 0,5 дБ 1000 2,7 3,6 0-3,5 35 Предустановка с максимальным ослаблением

MAX5456_7 32 лог Volative Inc/Dec 10 ±30 0,5 дБ 1000 2,7 5,5 ±2,7 0-3(5); ±2,5 50 Предустановка с ослаблением -12 дБ

DS1801 64 лог Volative 3-Wire 45 ±20 0,5 дБ 400 2,7 5,5 0-3(5) 750 Предустановка с максимальным ослаблением, адресация

DS1802 2 64 лог Volative 3-Wire/ Pushbutton 45 ±20 0,5 дБ 400 2,7 5,5 0-3(5) 750 Предустановка с максимальным ослаблением

DS1807 2 64 лог Volative 2-Wire 45 ±20 0,5 дБ 400 2,7 5,5 0-3(5) 750 Предустановка с максимальным ослаблением, адресация

Прибор Количество каналов Количество ступеней Характеристика Тип памяти Интерфейс Номинальное сопротивление, кОм Отклонение сопротивления от номинального значения,% Разброс сопротивлений в каналах, % Сопротивление контакта движка (тип.), Ом Напряжение питания, В одно-И двух- Шналого-полярное полярное вой части Допустимое напряжение на выводах, В ЗІ С p К Т ТКС (потенциометр), ppm/°C Особенности

Maxim Integrated Product

DS1845_55 100/256 лин Nonvolative 2-Wire 10/10, 10/20, 10/50, 10/100 ±20 250(500) 2,7-5,5 0-3(5) 750 Адресация до 8 устройств коммутацией выводов

DS1267 256 лин Volative 3-Wire 10, 50, 100 ±20 400 4,5-5,5 ±5,5 ±5,5 750 Каскадное включение

DS1803 256 лин Volative 2-Wire 10, 50, 100 ±20 400 2,7-5,5 0-3(5) 750 Адресация до 8 устройств, предустановка в начало шкалы

DS1847_8 256 лин Nonvolative 2-Wire 10/10, 10/50 ±20 3-5,5 0-3(5) 850 Температурная коррекция

DS1867_8 256 лин Nonvolative 3-Wire 10, 50, 100 ±20 400 4,5-5,5 ±5,5 0-5; ±5 750 Температурная коррекция, каскадное включение

DS3902 256 лин Nonvolative I2C 50/30, 50/15 ±20 2,4-5,5 0-3(5) 300 Адресация до 128 устройств

MAX5403_4_5 256 лин Volative SPI 10, 50, 100 ±25 275 2,7-5,5 0-3(5) 35 Потенциометр+реостат, предустановка в середину шкалы

MAX5413_4_5 256 лин Volative SPI 10, 50, 100 ±25 275 2,7 5,5 0-3(5) 35 Предустановка в середину шкалы

MAX5450_1 256 лин Volative Up/Down 10 ±25 225 2,7-5,5 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5450)

MAX5452_3_4_5 256 лин Volative Up/Down 50,100 ±25 225 2,7-5,5 0-3(5) 35 Реостат (МАХ5452_4)

MAX5477_8_9 256 лин Nonvolative I2C 10, 50, 100 ±25 325 2,7-5,25 0-3(5) 70 10

MAX5487_8_9 256 лин Nonvolative SPI 10, 50 ±25 200(325) 2,7-5,25 0-3(5) 35

MAX5494 5 6_7_8_9 1024 лин Nonvolative SPI 10, 50 ±25 0,05 50 2,7-5,25 ±2,5 0-3(5); ±2,5 35 Реостат (МАХ5496_7), потенциометр+реостат (МАХ5498_9)

DS3906 64 псевдо- лог Nonvolative I2C 2,54/1,45 ±20 2,7-5,5 0-3(5) 60 Реостат, адресация до 8 устройств коммутацией выводов

DS1846 100/256 лин Nonvolative 2-Wire 2*10/100 ±20 250(500) 2,7-5,5 0-3(5) 750 30

DS3904_5 128 лин Volative 2-Wire 20 ±30 2,7-5,5 0-3(5) 400 Реостат+ключ, адресация до 8 устройств коммутацией выводов(РБ3905)

DS1844 64 лин Volative 2-Wire/ 5-Wire 10, 50, 100 ±20 250 2,7-5,5 0-3(5) 750 Предустановка в середину шкалы

DS1806 64 лин Volative 3-Wire 10, 50, 100 ±20 400 2,7-5,5 0-3(5) 750 Предустановка в начало шкалы, объединенный вывод 1_

DS3930 256 лин Nonvolative 2-Wire 50 400 2,7-5,5 0-3(5) 250 Две группы по три потенциометра в параллель с общим выводом 1_

Microchip Technology Inc.

MCP4011_2_3_4 64 лин Volative Up/Down 2,1, 5, 10, 50 ±20 70 1,8-5,5 0-3(5) 150 10 Предустановка в середину шкалы, реостат (МСР4012_4)

MCP41010_50_100 256 лин Volative SPI 10, 50, 100 ±20 52(73) 2,7-5,5 0-3(5) 800 Предустановка в середину шкалы

MCP42010_50_100 256 лин Volative SPI 10, 50, 100 ±20 0,2 52(73) 2,7-5,5 0-3(5) 800 Предустановка в середину шкалы

Summit Microelectronics, Inc.

SMP9317 (9517) 128 лин Nonvolative Up/Down, Pushbutton 38 2,7-5,5 0-3(5) 700 Буферный повторитель

S9318 (518) 256 лин Nonvolative Up/Down, Pushbutton 38 2,7-5,5 0-3(5) 600 Буферный повторитель

S9408 (9418) 256 лин Nonvolative SPI 40 0,5 2,7-5,5 0-3(5) 300 Буферный повторитель, вход MUTE (S9418)

SMP9510_1_2 1024 лин Nonvolative I2C 90 ±20 2,7-5,5 15 Буферный повторитель, адресация до 8 устройств коммутацией выводов, вход MUTE (SMP9511), встроенный ИОН (SMP9512)

Winbond Electronics Corp.

WMS7140_1 16 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7141)

WMS7130_1 32 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7131)

WMS7120_1 64 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7121)

WMS7170_1 100 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7171)

WMS7110_1 128 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7111)

WMS7100_1 1 256 лин Nonvolative Up/Down 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 300 20 Буферный повторитель ^МБ7101)

WMS7201_2_4 1, 2, 4 256 лин Nonvolative SPI 10, 50, 100 ±20 50(80) 2,7-5,5 0-3(5) 500 20 Буферный повторитель, каскадное включение

навливается в начальное положение в ЦП с логарифмической характеристикой и в среднее положение в ЦП с линейной характеристикой. В AD5228 предустановка в начальное или среднее положение при подаче питания программируется коммутацией соответствующего вывода. Все ЦП фирмы Winbond Electronics и большая часть ЦП фирм Catalist Semiconductor и Intersil имеют встроенную энергонезависимую память. Все ЦП фирм Austriamicrosystems и Microchip, напротив, не имеют такой памяти. Среди ЦП, выпускаемых Analog Devices и Maxim, есть однократно программируемые изделия. Такие ЦП после установки движка в требуемое положение можно перевести в состояние, при котором последующая регулировка будет уже невозможна.

Допустимое напряжение на выводах

Принципиальное отличие ЦП от переменных резисторов в том, что напряжение на выводах ЦП не может быть больше регламентированного. Для большинства моделей это напряжение не может превышать напряжения питания. Подавляющее большинство ЦП предназначены для работы с однополярным источником питания напряжением 3-5 В, соответственно и потенциалы на выводах должны находиться в пределах 0-3(5) В. Это ограничивает область применения ЦП, но с учетом тенденции снижения питающего напряжения аппаратуры мест, в которых переменные резисторы не могут быть замене-

ны ЦП, остается все меньше. Потенциометры X9318, X9319 при напряжении питания 5 В имеют допустимый диапазон напряжений на выводах потенциометра 0-8 В и 0-10 В соответственно, аXISL95310, ISL95311 даже 0-13 В. ЦП AD5260, AD5262, AD5280, AD5282 при соответствующем напряжении питания в однополярном режиме допускают напряжения на выводах в пределах 0-15 В, а AD5290 и AD7376 — в пределах 0-30 В. X9313, X9314, X9511 и некоторые другие ЦП от Intersil при однополярном питании работоспособны и при отрицательных потенциалах на выводах потенциометра. Многие модели ЦП могут использоваться и с двухполярным питанием, обычно при этом номинальное напряжение источников питания вдвое меньше,

чем при однополярном питании, или равно ему. Такие ЦП, как Х9420, Х9428, 081808, МАХ5436_9, и некоторые другие, требуют наряду с питанием цифровой части отдельного двухполярного источника для питания аналоговой части, напряжение которого и определяет допустимый диапазон напряжений на выводах потенциометра. Для МАХ5436_9 допустимый диапазон напряжений питания аналоговой части в пределах ±(5-15) В.

Полоса пропускания

Эквивалентная схема ЦП с учетом паразитных емкостей показана на рис. 2. Коэффициент передачи делителя имеет частотную зависимость, с ростом частоты входного сигнала

коэффициент передачи уменьшается. Для всех ЦП, выпускаемых Austriamicrosystems, Analog Devices, Winbond Electronics, части ЦП Catalist Semiconductor и Maxim нормировано типовое значение полосы пропускания на уровне -3 дБ в режиме делителя напряжения при среднем положении движка, что позволяет сравнивать частотные свойства ЦП. Чем меньше номинальное сопротивление ЦП, тем шире его полоса пропускания. Для оценки пригодности ЦП в конкретном приложении с широкополосным сигналом потребуется провести расчеты полосы пропускания для реально возможных коэффициентов передачи делителя на постоянном токе. Типовые значения емкостей приводятся в справочных данных, для большинства ЦП CL = CH = 10 пФ, CW = 25 пФ. Однако для ЦП Austriamicrosystems и Analog Devices типовые значения CL(CH) = = 10-140 пФ, CW = 35-150 пФ, а ЦП серий MCP41xxx, MCP42xxx от Microchip имеют рекордно малое значение CW = 5,6 пФ. Заметная разница значений соответствующих емкостей для ЦП разных производителей может быть вызвана различиями в методиках измерения.

Шумы, помехи и искажения

Для большинства ЦП нормируется уровень собственных шумов. Как правило, ЦП с меньшим значением номинального сопротивления характеризуются и меньшими шумами.

Для ЦП характерен эффект проникновения цифровых управляющих сигналов в цепь переменного резистора через паразитные емкости. Для однократных заводских регулировок это несущественно. Но для оперативных

регулировок, когда появление помех нежелательно, например, для регулирования громкости в усилителе, следует использовать ЦП с нормированным уровнем помех.

Для некоторых многоканальных ЦП нормируется взаимовлияние сигналов переменного тока в разных каналах, например, для AD5262 этот показатель равен -64 дБ на частоте 10 кГц, а для X9460 соответственно -102 дБ на частоте 1 кГц.

Модуляция сопротивления канала коммутирующего МОП-транзистора вызывает нелинейные искажения сигнала в пределах 0,001-0,1%.

Интерфейс и адресация

Для управления ЦП используются в основном три типа управляющих шин: SPI, I2C и Up/Down. Для некоторых моделей интерфейсы называются 3-Wire и 2-Wire, чаще всего при этом обеспечена совместимость с SPI и I2C соответственно, но могут быть и исключения, которые отмечены в справочной документации на конкретную микросхему. Единственный ЦП, DS2890, имеет интерфейс 1-Wire, причем для исполнения в трехвыводном корпусе ТО-92 через один вывод обеспечивается питание и управление. У части моделей ЦП предусмотрено по две разных шины управления, например SPI+I2C (AD5161, AD5263), 2-Wire+Up/Down (X9455), SPI+Up/Down (MAX5482_5).

Интерфейс Up/Down предоставляет возможность управлять ЦП вручную с помощью кнопок и существует в нескольких версиях. В AD5228 двумя кнопками — Push-Up и Push-Down—можно увеличить или соответственно уменьшить номер позиции движка. AD5227, CAT5111, CAT5113, CAT5116, X9116, X93154, WMS71xx имеют три вывода управления: CS — выбор устройства, U/D — направление, CLK или INC — регулирование. В ЦП CAT5110,_CAT5118_22, ISL90460_2, MCP4011_14 вывод CS предназначен для выбора направления регулирования, а вывод U/D — для регулирования.

Некоторые модели ЦП обладают возможностью адресации, что позволяет управлять группой потенциометров по одной управляющей цифровой шине. Наиболее распространенный способ адресации ЦП — коммутация в соответствующих комбинациях от одного до четырех адресных выводов на положительный полюс питания и на «землю». Этим обеспечивается работа на одной управляющей шине двух (X9420, X8421), четырех (AD5251_4, AD5259, CAT5132, CAT5411, ISL23711, ISL95311), восьми (X9428, ISL90840, DS1845) или шестнадцати (CAT5221, CAT5419) устройств. В AD5228 комбинацией уровней на двух адресных выводах с тремя состояниями можно задать девять адресов. MAX5417_19 имеют четыре установленных производителем адреса, определяемых буквенным суффиксом, коммутацией одного внешнего вывода адресация расширяется до восьми устройств. DS3902 поз-

воляет записать в энергонезависимую память до 128 адресов. Каждый DS2890 имеет уникальный 64-битный идентификационный номер, записанный производителем.

Конструктивное исполнение и условия эксплуатации

ЦП выпускаются в различных корпусах в зависимости от функциональных возможностей и требуемого количества выводов. Для монтажа в отверстия предназначены единственный в своем роде DS2890 в трехвыводном ТО-92 и много моделей в пластиковых DIP-корпусах с числом выводов от 8 до 24. Большинство ЦП выпускаются в корпусах для поверхностного монтажа: пяти-, шестивыводных SOT-23, SC-70 и MSOP, SO, TSSOP с числом выводов от 8 до 24. Есть модели в миниатюрных корпусах TDFN и BGA.

Диапазон рабочих температур для подавляющего большинства ЦП от -40 до +85 °С. Часть моделей ЦП фирм Catalist Semiconductor и Intersil выпускаются и для применения при температурах от 0 до +70 °С. Пожалуй, только Austriamicrosystems и Analog Devices изготовляют ЦП с более широким температурным диапазоном эксплуатации, вплоть до автомобильного: от -40 до +125 °С.

Дополнительные функциональные возможности

ЦП DS3904_5 включают три переменных резистора с объединенными с GND выводами Rl и ключами в каждом из выводов RH, которыми резистор переводится в высокоим-педансное состояние. В MAX5437 и MAX5439 есть нескоммутированный операционный усилитель с возможностью отключения, а в SMP9512 — встроенный источник опорного напряжения. Для экономии электроэнергии некоторые модели ЦП Analog Devices (AD5200_1, AD5241_2, AD5260, AD5262, AD5280, AD5282) и Microchip (MCP41XXX, MCP42XXX) имеют вывод SHDN, позволяющий отключить управление. В некоторых ЦП (AD7376, MCP42XXX) предусмотрен вывод RS для установки движка в среднее положение. В AD5165 со сверхнизким энергопотреблением — инверсный вход выбора устройства CS для уменьшения энергопотребления. Наличие входа MODE позволяет изменять сопротивление двух потенциометров в AD5222 либо одновременно, либо порознь. Два встроенных диода в AD2850 предназначены для построения логарифмирующего усилителя. Для исключения влияния сопротивления нагрузки на характеристики потенциометра несколько типов ЦП фирмы Catalist Semiconductor (CAT5111, CAT5112 и др.) имеют на выходе буферный повторитель. Некоторые ЦП с интерфейсом SPI (AD5232, DS1867, WMS7201_4 и др.) оснащены выходами данных, позволяющими включать группу ЦП цепью с управлением по одной шине.

Рис. 2. Эквивалентная схема ЦП

Рис. 3. Применение ЦП в стабилизаторе напряжения

Среди множества моделей ЦП особое место занимают МАХ5420, МАХ5421, МАХ5430, МАХ5431, предназначенные для применения в усилителях с программируемым усилением, и МАХ5426, предназначенный для применения в инструментальных усилителях с программируемым усилением. Все они имеют по четыре ступени, для них с очень высокой точностью нормируется отношение сопротивлений (0,025, 0,09 и 0,5 %) в рабочем диапазоне температур.

Области применения

С расширением номенклатуры ЦП, появлением моделей с дополнительными функциональными возможностями расширяется и сфера их применения. Вот лишь некоторые:

• оперативные и заводские регулировки в источниках опорного напряжения и источниках питания;

• регулировка смещения нуля операционных усилителей;

• регулировки «нуля» и «диапазона» в разнообразных датчиках;

• регулировки контрастности и подсветки в ЖК-индикаторах,

• управление яркостью светодиодов;

• оперативные и заводские регулировки в аудио- и видеоаппаратуре, в том числе уп-

равление громкостью и стереобалансом в аудиоаппаратуре среднего класса;

• управление частотой настройки, добротностью и усилением активных фильтров.

Схемы включения ЦП приведены как в справочных материалах на конкретные изделия, так и в многочисленных фирменных руководствах по применению. На рис. 3 изо-

бражена элегантная схема регулировки выходного напряжения импульсного стабилизатора напряжения. Характеристики стабилизатора слабо зависят от разброса номинального сопротивления ЦП и его ТКС.

Имеющаяся номенклатура ЦП предоставляет разработчику богатый выбор. Самые широкие возможности имеют ЦП от Analog Devices, Intersil и Maxim. ■