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:zhuoqingAltiumDesignerTools2020DigitRheostatDigitRheostat.PcbDoc?

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1. 原理圖設(shè)計

▲ 電路原理圖

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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。

▲ PCB 設(shè)計

下面是安裝有藍牙通信模塊后的測試電路：

▲ 安裝有藍牙通信模塊后的電路板及其外部接口

?

三個電子變阻器的量程分別為：

軟件設(shè)計

?D:zhuoqingwindowC51STCToolsDigitRheostatDigitRheostat.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?!rn",?VERSION_STRING);
????
????else?IFARG0("ad5272set")?{
????????sscanf(SDA(1),?"%d",?&nNumber);
????????sscanf(SDA(2),?"%d",?&nAddress);
????????AD5272SetAddress(nAddress);
????????AD5272WriteRDAC(nNumber);
????}
????else?printf("Error?command?:?%s?!rn",?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：

▲ 實驗電路

?

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。

▲ 分壓電阻實驗波形

?

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。

▲ 逐步增加電子變阻器的值，輸出波形變化情況

?

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：

AD5272 數(shù)字變阻器[3]

機械變阻器[4]

Reference

[1]機械變阻器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104089780

[2]AD5272 數(shù)字變阻器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105605305