基于AD5272多組變阻器電路設(shè)計

簡介

本文記錄了基于D5272三組電子變阻器電路模塊的設(shè)計。該模塊可以用于基于面包板搭建的各種實驗電路的測試功能。相比于“機械變阻器^[1]”，該模塊更加小巧，通道多，設(shè)計比較方便。可以直接精確設(shè)置各通道的電阻值。

確定是，電子變阻器的頻率響應(yīng)比起機械變阻器要小。這部分詳細(xì)參見“AD5272數(shù)字變阻器^[2]”中的內(nèi)容。

電路設(shè)計

工程文件：

D:\zhuoqing\AltiumDesigner\Tools\2020\DigitRheostat\DigitRheostat.PcbDoc

1. 原理圖設(shè)計

2. PCB 設(shè)計

設(shè)計電路板，使其適合快速制版。獲得快速制版后的電路板，經(jīng)過焊接形成測試電路板圓形。

下面是安裝有藍(lán)牙通信模塊后的測試電路：

三個電子變阻器的量程分別為：

軟件設(shè)計

D:\zhuoqing\window\C51\STC\Tools\DigitRheostat\DigitRheostat.uvproj

//***************************************
//                    PROCESS THE DEBUG BUFFER
//------------------------------------------------------------------------------
void SerialDebugProcessBuffer(void) {
    unsigned int nNumber;
    unsigned int nAddress;
            
    SerialDebugBuffer2Argument();
    if(g_ucSDANumber * 0) return;

    if(strcmp("hello",                (char *)STD_ARG[0]) * 0)
        printf("%s is ready !\r\n", VERSION_STRING);
    
    else IFARG0("ad5272set") {
        sscanf(SDA(1), "%d", &nNumber);
        sscanf(SDA(2), "%d", &nAddress);
        AD5272SetAddress(nAddress);
        AD5272WriteRDAC(nNumber);
    }
    else printf("Error command : %s !\r\n", STD_ARG[0]);
}

控制軟件說明：

發(fā)送命令的格式為：

ad5272 number address

number:0~1023 ：設(shè)置電阻從最小增加到最大量程。address: 0,1,2 ：分別對應(yīng)著三個變阻器。從左到右分別是 CH0,CH2,CH1

特性測試

1. 電子變阻器應(yīng)用電壓范圍

使用一個 電阻與AD5272串聯(lián)，接入測試交流信號，測量分壓在AD5272上的輸出電壓波形。具體實驗電路如下圖所示：

通過分壓輸出的波形可以看到AD5272的端口電壓大體上不能夠小于0V，不能夠大于其工作電壓（5V）。如果超出了這個范圍，信號就被鉗位在0~5V之間。

因此在實際應(yīng)用中，一方面需要避免電子變阻器工作電壓超出這個范圍，另外在電子變阻器上需要加上保護(hù)串聯(lián)電阻，以免超出電壓范圍之后出現(xiàn)過大的輸入電流或者輸出電壓。

下圖顯示了AD5272電阻變化過程中，其上的分壓信號開始飽和過程。

繪制上述動圖的PYTHON程序為：

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#******************************
# TEST2.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-04-25
#
# Note:
#******************************

from headm import *
from tsmodule.tshardware    import *
from tsmodule.tsdraw        import *

gifid = 5

tsgifff()

for i in range(17):
    data = int(1024 / 16 * i / 10)
    if data >= 1024: data = 1023

    zbcmd(b'ad5272set %d 1'%data)

    time.sleep(.2)

    tsgifaa()


dop2gif(gifid = gifid)
printf('\a')

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : TEST2.PY
#******************************

參考文獻(xiàn)：

1. AD5272數(shù)字變阻器^[3]

2. 機械變阻器^[4]

Reference