Microchip公司的数据表包含有MCP4xxx系列数字电位器(Dpot),在该份数据表的第15页有一个十分有趣的应用电路。请参见图1来了解其图4-5的(经过一些编辑的)版本。
图1:具有Dpot伪对数增益控制的放大器,在零点和28的位置失控。来源:Microchip
正如Microchip附带的文本中所解释的那样,当电位器的控制设置接近0或256时,该电路实现的增益范围就会开始发生根本性的变化,具体可以参见图2。
图2:当代码低于24和高于232时,伪对数增益就会超出图表的范围。
正如数据表中所描述的那样:当电位器接近任一端子时,增益计算中的步长会急剧增加。建议将此电路用于0.1至10V/V之间的增益。
这是一个十分合理的建议。不幸的是,这实际上意味着要放弃256个8位电位器设置中的48个,相当于浪费掉可用分辨率的近20%。因此,图3中提出了另一种解决方案。
图3:添加两个固定电阻器,将增益范围限制在建议的限值内,同时还能保持完整的8位分辨率。
如果我们添加两个固定电阻,每个电阻等于电位器电阻的1/9,则增益将被限制在数据表所建议的二十倍频程内,而无需因此舍弃掉任何代码或分辨率。
图4中的红色曲线显示了这一结果。
图4:在不牺牲分辨率的情况下,添加两个附加电阻就能将增益限制在建议的0.1至10范围内。红色的曲线显示了这一结果。
不过需要注意的是,这所有的一切都跟滑动变阻器无关。
(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Keep Dpot pseudologarithmic gain control on a leash,由Ricardo Xie编译)