AD5290是一款低成本、紧凑的2.9mm×3mm+30V/±15V，256位数字电位器

特征

256位+2.7V至+30V单电源操作；±2.7V至±15V双电源操作；端到端电阻10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ；低温系数35ppm/℃；打开预设到中刻度的电源；SPI兼容接口；汽车温度范围-40°C至+105°C；紧凑型MSOP-10（3 mm×4.9 mm）包装。

应用

可编程增益和偏移；可编程电源；工业执行器控制；LED阵列驱动器；音频音量控制；通用DAC更换；机械电位计的更换。

概述

AD5290是一款低成本、紧凑的2.9mm×3mm+30V/±15V，256位数字电位器。这个装置执行与机械电位计或可变电阻器，增强型分辨率、固态可靠性和优越的低温系数性能。雨刮器设置可通过与SPI兼容的数字接口。雨刮器和固定电阻器的端点与数字代码传输到RDAC锁存器。

AD5290紧凑型有10k、50k和100kΩMSOP-10包。AD5290可以从一个电源+2.7 V至+30 V或双电源±2.7 V至±15 V。全部零件保证在汽车上运行温度范围为-40°C至+105°C。

注：数字电位器和RDAC这两个术语可以互换使用。

操作

AD5290是一个256位数字控制可变电阻器件，可以通过SPI接口进行数字控制。内置的通电预设在通电时将雨刮器置于中刻度，这简化了通电时的故障状态恢复。

确定可变电阻和电压

变阻器模式操作

如果只有W-to-B或W-to-A端子用作可变电阻器，则未使用的端子可以用W开路或短路。此操作称为变阻器模式（图3）。

RDAC的标称电阻（R）有256个接触点，由雨刮器端子接入，如果考虑R，则加上B端子触点。RDAC锁存器中的8位数据被解码以选择256个设置之一。假设使用10 kΩ部件，则雨刮器的第一个连接从数据0x00的B端子开始。由于雨刮器接触电阻为60Ω，这种连接在端子W和B之间产生的电阻最小为60Ω。第二个连接是第一个抽头点，对应于数据0x01的99Ω（R=（1）×R/256+R），以此类推。每增加一个LSB数据值，雨刮器向上移动电阻阶梯，直到最后一个抽头点达到10020Ω（（255）×R/256+R）。图6显示了等效RDAC电路的简化图。确定R的一般方程是：

其中：D是8位二进制代码的十进制等价物。RAB是端到端的阻力。RW是由内部开关。

由于60°的有限刮水器电阻存在于零级条件下，因此应注意在该状态下限制W和B之间的电流到最大不大于20 mA的脉冲电流。否则，可能会导致内部开关触点退化或损坏。

与机械电位计类似，雨刮器W和端子A之间的RDAC电阻也产生一个互补电阻R。当使用这些端子时，B端子可以被打开或短路到W。设置R的电阻值开始于电阻的最大值，并且随着加载在锁存器中的数据的值的增加而减小。这个操作的一般方程式是：

电阻公差在设备间的典型分布取决于工艺批量，并且可能有±30%的公差。

电位计模式操作

如果使用所有三个端子，则操作称为电位计模式。最常见的配置是分压器操作（图7）。

忽略雨刮器电阻的影响，传递函数只是：

一个更精确的计算，包括雨刮器阻力效应，产生：

如果B端有外加电压，则传递函数变为：

与绝对公差较高的变阻器模式操作不同，电位器模式操作产生的几乎是比率函数D/256，RW项造成的误差相对较小，因此公差效应几乎被取消。尽管薄膜阶跃电阻R和CMOS开关电阻R具有非常不同的温度系数，但是比率调节也将总温度系数效应降低到5ppm/℃，除了在以R为主的低值代码中。

电位器模式操作包括其他操作，如运放输入、反馈电阻网络和其他电压缩放应用。A、 W和B端子实际上可以是输入或输出端子，只要| V |、| V |和| V |不超过| V |和| V |。

兼容SPI的3线串行总线

AD5290包含一个3线SPI兼容数字接口（SDI、CS和CLK）。必须先加载8位串行字MSB。单词的格式如表所示。

正边缘敏感CLK输入需要干净的转换，以避免将不正确的数据计时到串行输入寄存器中。

标准逻辑族工作良好。CS应该从高开始，当它变低时，时钟将数据加载到每个正时钟边缘的串行寄存器中（见图3）。

规范表中的数据设置和数据保持时间确定了有效的计时要求。AD5290使用一个8位串行输入数据寄存器字，该寄存器字被传送到CS返回逻辑高时的内部RDAC寄存器。如果dataword包含超过8位，则将忽略多余的MSB位。

ESD保护

所有数字输入均采用串联输入电阻器和并联齐纳ESD结构进行保护，如8和图9所示。这个适用于数字输入引脚SDI、CLK和CS。

终端电压工作范围

AD5290 V和GND电源定义了3端数字电位器正常工作的边界条件。端子A、B和W上出现的超过V或GND的电源信号将被内部正向偏置二极管钳制（见图10）。

通电顺序

由于ESD保护二极管限制了端子A、B和W处的电压符合性（见图10），在对端子A、B和W施加任何电压之前，为V-to-GND和V-to-GND供电是很重要的；否则，二极管将向前偏压使V无意中通电并可能影响用户电路的其余部分。理想的通电顺序如下：GND、V、V、数字输入，然后是V。V、V、V和数字输入的相对通电顺序并不重要，只要它们在V和V之后相对于GND通电。

布局和电源旁路

采用紧凑、最小引线长度的布局设计是一个良好的实践。通向输入端的导线应尽可能直接，导线长度最小。接地路径应具有低电阻和低电感。

同样，为了获得最佳的稳定性，用高质量的电容器旁路电源也是一个很好的做法。应使用0.01μF至0.1μF的片状或片状陶瓷电容器绕过设备的电源线。还应在电源处使用低ESR 1μF至10μF的钽或电解电容器，以尽量减少任何瞬态干扰和低频波动（见图4）。请注意，数字地面也应远程连接到模拟地面的一个点，以尽量减少地面反弹。

菊花链操作

串行数据输出管脚（SDO）可用于串接多个设备以进行同时操作，见图12。SDO引脚包含一个开漏N-Ch场效应管，需要一个上拉电阻。用户需要将一个包的SDO pin绑定到下一个包的SDI pin。如果许多设备是菊花链，用户可能需要增加时钟周期，以适应上拉电阻和SDO-SDI接口电容负载带来的时间延迟，见图12。

如果两个AD5290是菊花链，则总共需要16位数据。前8位进入U2，后8位进入U1。CS应保持低电平，直到所有16位都进入它们各自的串行寄存器。然后将CS拉高完成操作。

外形尺寸

数字寄存器接口设置雨刮器操作

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