数字电位器(digiPOT)功用多样，运用广泛，例如，用于滤除或生成沟通信号。可是，有时频率有必要可以有所改变，并依据运用需求调整。在此类规划中，支撑经过恰当的接口调整频率的可编程解决方案极为有用，在有些状况下，十分有助于开发。本文介绍一种简单易行的可编程振动器构建办法，其间，振动频率和起伏可以经过运用digiPOT来互相独登时调理。
图1.振幅安稳的可编程文氏电桥振动器，其间电阻由digiPOT替代。
图1显现的是典型二极管安稳文氏电桥振动器，可用于在输出端(VOUTPUT)发生约10 kHz至200 kHz的准确正弦波信号。文氏电桥振动器有两个桥路，一个由带通滤波器构成，另一个由分压器构成。除了 ADA4610-1 轨到轨精细放大器之外，本示例还运用了 AD5142 digiPOT，其包括两个独立可控的电位器，每个具有256步进分辨率。电阻值经过SPI编程设置，如图2所示。或许，可以运用由I²C操控的 AD5142A 。两种都可用作10 kΩ或100 kΩ电位器。
图2.AD5142的功用框图。
在图1所示的经典振动器电路中，R1A、R1B、C1和C2的途径构成正反馈，而R2A、R2B和两个并联二极管D1和D2或其电阻RDIODE则构成负反馈。在这种状况下，可以运用公式1：
为了完成继续安稳的振动，需求消除环路增益中的相移。用公式表明，振动频率：
其间，R表明AD5142上的可编程电阻值：
D表明AD5142中可编程数字代码的十进制等效值，RAB表明电位器的总电阻。
为了坚持振动，文氏电桥振动器应当相对平衡，也就是说，正反馈增益和负反馈增益有必要协调一致。假如正反馈（增益）过大，振动起伏或VOUTPUT将添加，直至放大器饱满。假如负反馈占主导，则振动起伏将相应衰减。
在此处所示的电路中，增益R2/R1应设置为2左右或更大些。这会保证信号开端振动。
可是，替换敞开负反馈环路中的二极管也会导致增益暂时小于2，从而使振动安稳下来。
一旦确认所需的振动频率，就可以经过R2，不受频率影响地调谐振动起伏。可以经过下式核算：
所以，变量ID和VD别离代表经过D1和D2的二极管正向电流和二极管正向电压。假如R2B呈现短路，会发生约±0.6 V的振动起伏。R2B的起伏量级正确时，则可到达平衡，从而使VOUTPUT收敛。在图1所示的电路中，R2B选用了一个独自的100 kΩ digiPOT。
定论
经过选用所述的电路和10 kΩ双digiPOT，可以别离以8 kΩ、4 kΩ和670 Ω的电阻值调谐8.8 kHz、17.6 kHz和102 kHz振动频率，频率差错低至±3%。进步输出频率可能会影响频率差错。例如，200 kHz时，频率差错将增至6%。
在频率相关运用中运用此类电路时，有必要留意不要超越digiPOT的带宽限值，由于该值与可编程电阻呈函数联系。此外，图1所示的频率调谐要求R1A和R1B的电阻值相同。可是，两个通道只能顺次设置，并会导致瞬时临界中间状态。关于某些运用，这种状况是不行承受的。在这些状况下，可以运用支撑菊花链形式的digiPOT（例如 AD5204 ），以便可以一起更改电阻值。
作者简介
Thomas Brand于2015年参加德国慕尼黑的ADI公司，其时他还在攻读硕士。结业后，他参加了ADI公司的培训生项目。2017年，他成为一名现场运用工程师。Thomas为中欧的大型工业客户供给支撑，并专心于工业以太网范畴。他结业于德国莫斯巴赫的联合教育大学电气工程专业，之后在德国康斯坦茨运用科学大学取得世界出售硕士学位。
