基于可變電阻和溫度索引查找表(LUT)的穩壓器輸出補償

　　引言

　　穩壓器為后續電路提供連續、穩定的電壓。有些應用可接受相對較大的電壓波動，而有些應用則對電壓波動要求非常苛刻，這些精密電路需要電壓保持恒定。

　　本文將對比標準配置的穩壓器以及配以DS1859雙溫控電阻后的同一款穩壓器的測試數據。DS1859用其中一路可變電阻和溫控查找表(LUT)進行溫度補償，從測試結果可以清楚地看出利用DS1859溫度索引查找表對系統指標的改善。更簡單的芯片，譬如DS1847雙溫控非易失可變電阻同樣帶有溫度索引查找表，效果一樣卓越。另外，DS1859和DS1847能夠在無需微控制器的條件下提供閉環控制。

　　非補償穩壓器

　　典型的穩壓電路包括調整元件、反饋電阻分壓器和在瞬態或開關負載條件下起到一定濾波作用和用作負載調整的電容。反饋電阻網絡基于兩個電阻的比值設定穩壓器輸出電壓。本文中，選用MAX604作為穩壓器，它能輸出3.3V預置電壓或工作范圍內的任意電壓。通過控制SET引腳分壓，MAX604使用分壓器決定輸出電壓。大多數穩壓器電路中，輸出電壓會隨溫度輕微變化。MAX604的變化范圍為標稱輸出電壓的97.6%至101.5%，由圖1電路得到的實驗數據可以證實。在-45°C時，輸出值大約為標稱值的98%;在+85°C時，輸出值為標稱值的101%。多數穩壓器的輸出具有類似的溫度特性，以下討論了如何提高這一指標的途徑。

　　圖1. MAX604可調節輸出配置

　　使用溫度索引查找表進行補償

　　圖2將DS1859置于穩壓調節電路中，數字電位器與圖1中的R2并聯。DS1859數字電位器由內部非易失存儲器的溫度索引查找表控制。每隔2°C提供一個電阻較準值。本電路選用了50kΩ的DS1859。

　　圖2. MAX604溫度補償電路

　　查找表可根據用戶需要配置成任意的電阻與溫度關系曲線。本例中，我們的目標是得到穩定的穩壓器溫度曲線。因此，DS1859查找表被設定為數字電阻與溫度之間近似為正比關系。電阻有256個設定值(十進制0至255)，每級大約192Ω。數字電阻初始值為第152級。-40°C時為第143級，而+85°C時為第158級。溫度每變化2°C，數字電阻相應地改變補償值，隨環境溫度每4°C至6°C變化一級。

　　全溫范圍內的穩壓精度得到大幅提升，從圖3可看出，-45°C至+85°C溫度范圍內只有±2mV的變化。

　　圖3. 非補償數據和補償數據的對比

　　結論

　　利用溫度索引查找表可以輕松提高系統的溫度特性，消除溫度變化的影響。因為數字電阻由存于非易失存儲器中獨立的查找表控制，每個電阻可以完全按照用戶應用設計。除了提供兩個通道的靈活設置外，DS1859還提供三路ADC輸入，用于監控外部電壓。