<\/span><\/h3>\nAko \u017eelimo zadr\u017eati linearnost i neovisnost o toleranciji 100 k\u03a9 digitalnog otpora, umjesto da mijenjamo otpor u djelitelju, mo\u017eemo iskoristiti TPL0501 na sli\u010dan na\u010din kako radi CC krug kojeg smo gore opisali.<\/p>\n
Digitalni potenciometar u tom slu\u010daju koristimo kao obi\u010dni djelitelj napona sa nekim referentnim naponom, na primjer 3,3 V koji koristimo i za napajanje digitalnog potenciometra. Tu onda nema problema sa vrijednosti potenciometra i tolerancijama, a promjena napona \u0107e biti posve linearna. Napon sa digitalnog potenciometra jednostavno preko diode dovodimo na FB pin \u010dipa LM5116. Mehani\u010dkim potenciometrom ograni\u010dimo maksimalan napon (npr. 5,2 V), a TPL0501 \u0107e svojim naponom mo\u0107i samo za odre\u0111enu vrijednost smanjiti taj napon (npr. do 4 V) kada napon iz TPL0501 za odre\u0111enu vrijednost prema\u0161i 1,215 V (plus pad napona na diodi). FB pin uvijek reagira samo na vi\u0161i napon i to tako da smanjuje izlazni napon.<\/p>\n
U ovom slu\u010daju mo\u017eemo iskoristiti postoje\u0107u diodu na plo\u010dici, me\u0111utim, mo\u017eemo zapravo iskoristiti i cijelo operacijsko poja\u010dalo. Razlika je \u0161to \u0107e umjesto strujnog shunta napon na ulazu davati digitalni potenciometar, a poja\u010dalo vi\u0161e ne treba poja\u010danje nego radi kao buffer. Time su izba\u010dena dva kriti\u010dna i nestabilna elementa iz kruga, shunt i veliko poja\u010danje.<\/p>\n
Osim ova dva rje\u0161enja, postoji jo\u0161 jedno, koje je mo\u017eda i jo\u0161 bolje. Digitalni potenciometar ne\u0107e davati napon gre\u0161ke, nego \u0107e ubrizgavati struju gre\u0161ke. On je jednako kao i prijem spojen kao djelitelj napona sa referentnim naponom 3,3 V. Me\u0111utim, kliza\u010d nije spojen preko diode na FB pin, nego preko otpornika. Promjenom napona na kliza\u010du, na FB pin se dodaje malo struje.<\/p>\n
U takvom sustavu, ubrizgavanje struje u FB pin opet mo\u017ee samo smanjiti izlazni napon s postavljenih 5,2 V prema ni\u017eem (npr. ciljanih 4 V). Pove\u0107anjem struje na FB pinu, LM5116 misli da je izlazni napon pove\u0107an pa ga zato smanjuje. Da bi na isti na\u010din LM5116 mislio da je napon smanjen i treba ga pove\u0107ati, morali sa FB pina preko otpornika dio struje propu\u0161tati na masu.<\/p>\n
Serijski otpornik izme\u0111u kliza\u010da digitalnog potenciometra i FB pina klju\u010dan je element koji odre\u0111uje koliki \u0107e biti pad napona i ovo treba dobro izra\u010dunati.<\/p>\n
<\/p>\n
Kako izra\u010dunati serijski otpornik?<\/strong><\/p>\nKada se digitalni potenciometar postavi na 0 V (Wiper na Ground), on prakti\u010dki ne ubrizgava nikakvu struju. U tom stanju, pomo\u0107u mehani\u010dkog 100 k\u2126 trimera na modulu namjestimo maksimalni izlazni napon, recimo 5,2 V. To je polazna to\u010dka i odavde napon mo\u017ee i\u0107i samo prema dolje.<\/p>\n
Budu\u0107i da je trimer od 100 k\u2126 namje\u0161ten na 5,2 V (uz donji otpornik od 3,9 k\u03a9), on se onda nalazi na otprilike 12,8 k\u03a9 (prema formuli za LM5116). Da bi se spustio napon za 1,2 V pomo\u0107u digitalnog potenciometra, treba se “ubrizgati” struja koja \u0107e na tih 12,8 k\u03a9 stvoriti pad napona od 1,2 V. Ta struja je oko 93 \u00b5A (1,2 \/ 12800).<\/p>\n
Digitalni potenciometar (TPL0501) na svom izlazu (kliza\u010du) daje maksimalno 3,3 V. FB pin na koji se \u0161alje struja je fiksno na 1,215 V. Dakle, napon koji “gura” struju kroz serijski otpornik je razlika ta dva napona: 3,3 V – 1,215 V = 2,085 V.<\/p>\n
Sada kada znamo da na otporniku imamo pad napona od 2,085 V, a \u017eelimo da kroz njega te\u010de struja od 93 \u00b5A, opet koristimo Ohmov zakon: 2,085 V \/ 93 \u00b5A = 22,4 k\u03a9.<\/p>\n
To zna\u010di da bi za na\u0161 specifi\u010dni slu\u010daj na kliza\u010du digitalnog potenciometra trebao biti serijski otpornik od 22 k\u03a9.<\/p>\n
<\/p>\n
Koji je od ova tri na\u010dina bolji?<\/strong><\/p>\nU prva dva slu\u010daja moraju se koristiti diode, a za diode ve\u0107 znamo dva osnovna problema: nelinearnost i temperaturna ovisnost. Dioda ima svoj prag provo\u0111enja (cca 0,6 V) i eksponencijalnu karakteristiku. Regulacija \u0107e biti “mrtva” dok se ne prije\u0111e prag vo\u0111enja, a zatim \u0107e slijediti nagla reakcija. Pad napona na diodi tako\u0111er jako ovisi o temperaturi. Kako se unutra\u0161njost mete grije, kalibracija snage lasera mo\u017ee po\u010deti “\u0161etati”, \u0161to svakako poku\u0161avam izbje\u0107i.<\/p>\n
\u010cak i ako koristim postoje\u0107i LM321 da izoliram napon s potenciometra prije diode (buffer), to rje\u0161ava problem impedancije, me\u0111utim dioda na izlazu i dalje unosi nelinearnost i temperaturni drift. Osim toga, LM321 je relativno sporo poja\u010dalo i mo\u017ee uzrokovati nestabilnost kod brze promjene FB napona. Op\u0107enito gledano, uvo\u0111enje jo\u0161 jednog aktivnog elementa u povratnu vezu LM5116 mo\u017ee uzrokovati vi\u0161e problema nego koristi.<\/p>\n
Tre\u0107i na\u010din (injekcija struje preko otpornika) je ovdje naj\u010di\u0161\u0107i na\u010din upravljanja naponom gre\u0161ke. Ovaj sustav bi trebao biti puno stabilniji, linearniji i precizniji od rje\u0161enja sa diodama. Svejedno, ima prostora za pobolj\u0161anje i ovog sustava.<\/p>\n
Mi smo prora\u010dun serijskog otpornika na kliza\u010du digitalnog potenciometra napravili na osnovu postoje\u0107ih otpornika u djelitelju napona za CV regulaciju: 100 k\u2126 trimer (pode\u0161en na 12,8 k\u03a9) i fiksni otpornik od 3,9 k\u03a9. Zbog malog otpora trimera, serijski otpornik ima relativno malu vrijednost od 22 k\u03a9. Bolje bi bilo kad bi taj otpornik bio \u0161to ve\u0107i.<\/p>\n
Naime, FB pin \u010dipa LM5116 je ulaz visoke impedancije i on je stoga osjetljiv i na vrlo slabe signale (\u0161umove). Digitalni potenciometar (TPL0501) tijekom rada stalno komunicira preko SPI sabirnice, \u0161to stvara digitalni \u0161um. Mali serijski otpornik lak\u0161e propu\u0161ta taj visokofrekventni \u0161um izravno u regulaciju napona. To mo\u017ee uzrokovati sitno “podrhtavanje” izlaznog napona. Ve\u0107i otpornik (preko 100 k\u2126) pak djeluje kao sna\u017ean filtar. On u kombinaciji s parazitskim kapacitetom FB pina gu\u0161i digitalni \u0161um prije nego \u0161to on stigne utjecati na regulaciju.<\/p>\n
Tako\u0111er, u slu\u010daju kvara na glavnom DC\/DC regulatoru ili nekog proboja napona visoki otpornik je sigurnija brana koja sprje\u010dava da ve\u0107a struja “procuri” natrag prema digitalnom potenciometru, sabirnici i dalje na mikrokontroler. Ve\u0107i otpornik dakle slu\u017ei i kao strujni limitator koji \u0161titi digitalnu elektroniku.<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n