利用線性電位器創(chuàng)建非線性傳遞函數
多應用要求電路具有非線性傳輸特性,以滿足動態(tài)范圍的要求,例如,由電路元器件的線性響應實現(xiàn)音量控制的對數輸出,這類電路可用于很多日常消費設備,線性數字電位器可以通過簡單的分壓配置實現(xiàn)非線性傳輸特性。以下例子選用50kΩ的數字電位器 MAX5160,各圖表中沒有考慮MAX5160的±25 % 端到端電阻誤差,但是這個誤差和其它參數的影響是可以接受的。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/2996.htm圖1、2、3是典型的分壓器結構。假設Vin是低阻電壓源,Vout是高阻輸入節(jié)點。圖1的傳遞函數是Vout=Vin×(Rb/Rpot), Rpot=Ra+Rb,Ra和Rb分別表示Vin到中心抽頭和從中心抽頭到地的電阻。電位器的中心抽頭逐漸從底端升到頂端,Vin的電壓是5V時,將產生如圖4所示的線性響應。
在圖2中增加了一個串聯(lián)電阻R1會產生完全不同的結果,其傳遞函數非常類似于對數曲線,其方程式為Vout=Vin×[Rb/(R1+Rb)]。圖2中R1是10kΩ,可以根據實際要求改變R1的阻值,以獲得滿意的對數曲線。從偽對數響應圖表中給出的響應曲線可以看出:Vout只能接近滿量程而不能達到滿量程,輸出幅度的大小與R1的阻值有關。使用對數數字電位器可以避免這個問題,但是對數數字電位器每級只能增加1dB。
圖3中R1接地,這種結構會產生反對數函數。其方程式為Vout=Vin×[R1/(R1 + Rb)],從偽反對數響應圖表中可以看到其響應曲線。同樣R1的阻值會影響輸出動態(tài)范圍,這個電路的輸出不能達到地電平?!鰴璩蓮娮g
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