新鲜小课题：数显数控可变电阻(精度1%)

只看该作者 · 2013-4-11 09:03

其中极品首推AD529X，来几张靓照：

AD5293.pdf (931.61 KB)

AD5291_5292.pdf (1.02 MB)

AD5290.pdf (493.3 KB)

主要特性：
AD5290  256个阻值, ±16.5V or +33V, SPI,  总电阻10/50/100KΩ, 35ppm/℃, MSOP-10 $1.97 High voltage
AD5291  256个阻值, ±16.5V or +33V, SPI,  总电阻10/50/100KΩ, 35ppm/℃,TSSOP-14 $2.29 High voltage, 1% R-tol, 20-TP,† internal fuse programming supply, low THD
AD5292 1024个阻值, ±16.5V or +33V, SPI,  总电阻10/50/100KΩ, 35ppm/℃,TSSOP-14 $2.62 High voltage, 1% R-tol, 20-TP,† internal fuse programming supply, low THD
AD5293 1024个阻值, ±16.5V or +33V, SPI,  总电阻10/50/100KΩ, 35ppm/℃,TSSOP-14 $2.55 High voltage, 1% R-tol, low THD

只看该作者 · 2013-4-11 09:29

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 09:34 编辑

可以说，AD529X在10k到100k范围内，基本可以取代W3296。

优势：
1、可靠。
2、温度系数35ppm/℃优于W3296的100ppm/℃。35ppm/℃很优秀，优于普通的金属膜固定电阻。
3、1%精度，优于W3296的10%

缺点：
1、可承受的电压范围小，仅为直流33V或者交流峰值16.5V( 承压范围基本等于电源电压)。
2、没有低电阻和高电阻产品。
3、接触电阻Wiper Resistance较大，典型值60Ω。

如果用数字电位器DIY，要实现1Ω步进，需要60个并联。要实现10MΩ总电阻需要100个串联。
结论：用数字电位器DIY成本太高，而且耐压偏低。

只看该作者 · 2013-4-11 09:42

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 09:55 编辑

2号兵器，名曰电子负载。
请看靓照：
attach]157090[/attach]
如果用来DIY本课题，问题如下：
1、太贵
2、不能承受交流电压，就是说你不能用它来调节音量。
3、电阻最高到50K

其实，就算是交流电子负载，高频特性也不好，不能用来调节音量。
结论：这个也不能用

只看该作者 · 2013-4-11 09:54

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 09:58 编辑

3号兵器，名曰多功能校准器。
请看靓照：

Fluke-726-Multifunction-Calibrator-Manual.pdf (1.37 MB)

如果用来DIY本课题，问题如下：
1、太贵
2、不能承受交流电压，就是说你不能用它来调节音量。
3、最大电阻4000Ω

结论：这个也不能用

只看该作者 · 2013-4-11 10:09

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 10:19 编辑

4号兵器，名曰MOS管体电阻，就是用控制栅极电压Vgs的方法来调节MOS管D、S之间的体电阻，这个原理和电子负载类似，就是直接用电子负载的恒电阻电路。
晒一张网上搜来的靓照：

如果用来DIY本课题，问题如下：
1、不能承受交流电压。
2、高频特性不好。
3、如果用1个mos管实现1欧到10M欧，则高阻的漏电流和低阻的精度不能兼顾。

结论：这个也不能用

只看该作者 · 2013-4-11 10:27

5号兵器，用双极性的晶体管(BJT)代替楼上电路中的MOS管，情况更糟糕，因为BJT本质上是一个电流控制的电流源，调节电阻很难。
这个方案行不通。

只看该作者 · 2013-4-11 10:58

看来现成的兵器不太好用，那就剩下华山一条道，只能用真实的电阻+电子开关来DIY了。

先看看电阻，哪个品牌的最牛？Vishay/DALE堪称电阻中的王者，mm中的芙蓉啊，不用Vishay都不好意思拿出来显摆，呵呵！
用Vishay，就这么定了。

只看该作者 · 2013-4-11 10:58

插一楼。
这功课做的真足，连726都搬出来了。论证足够充分。哈哈。

只看该作者 · 2013-4-11 11:17

确定用Vishay电阻，其实也考虑了价格，去淘宝看了一下，1/4W便宜的就0.2元出头，品牌DALE较多，一般是库存产品，其实挺好，因为自然老化了很长时间了，将来的稳定性比新电阻好。
贴片的不太好买，另外耐压耐冲击也差一点，1/4W电阻如果立起来放，面积还能接受。

只看该作者 · 2013-4-11 11:28

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 11:49 编辑

电阻的精度当然要优于1%，只要是Vishay出品，一般情况下肯定优于1%，就算没有标明也肯定合格。

具体阻值如何选，首先看采用并联结构还是串联结构，还是串联结构好计算。
采用串联结构，有十进制方式和二进制方式可选。十进制电阻好选，电子开关数量较多。

下面给出十进制和二进制方案，具体用哪个，请LZ确定了电阻来源以后定夺。二进制总价应该低一点。

只看该作者 · 2013-4-11 11:37

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 11:46 编辑

十进制电阻方案：
1 to 9：    1 2 4 8  或者 1 1 2 5 或者 1 2 3 3等等很多组合任选1组，看你买到什么阻值。
10 to 90： 10 20 40 80  或者 10 10 20 50 或者 10 20 30 30等等很多组合任选1组，看你买到什么阻值。
................
1M to 9M： 1M 2M 4M 8M  或者 1M 1M 2M 5M 或者 1M 2M 3M 3M等等很多组合任选1组，看你买到什么阻值。
不同档次的组合可以不同，比如1 to 9采用1 2 4 8组合，1M to 9M可以采用1M 2M 3M 3M组合。

算下来电子开关需要28只。可能其它地方还要用2只，一共30只

当然LZ现在不需要去买电阻，只是看一下能买到哪些，万一到最后我提的方案放了哑**，岂不花了冤枉钱，呵呵

只看该作者 · 2013-4-11 12:30

二进制电阻方案：
1 to 999： 1，2，4，8，16，32，64，128，256，512
1K to 999K 1K，2K，4K，8K，16K，32K，64K，128K，256K，512K
1M to 15M 1M,2M,4M,8M (或者 1M 2M 3M 3M则范围1M to 9M)
算下来电子开关需要24只。可能其它地方还要用2只，一共26只

只看该作者 · 2013-4-11 12:35

十进制和二进制没有本质区别，LZ确定哪个方案都不影响后续工作。
电工我继续神侃电子开关构思，不然到明天，电阻值生成部分原理图初稿出不来，岂不难堪，呵呵

只看该作者 · 2013-4-11 13:04

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 13:05 编辑

本课题的电子开关，并联在每个电阻的两端，开关闭合导通时相对应的电阻为0，开关断开时相对应的电阻正常。
采用MOS管或者双极性晶体管BJT，交流耐压问题无解。
采用双向可控硅，mos继电器交流耐压没有问题，但是，导通电阻太大。
直接采用其它电子器件当开关用，有没有合适的未研究，但成本肯定不低。

转了一圈，只能用继电器当电子开关性能价格可以接受。这个不是真正的电子开关，只不过是能够用程序控制的机械开关，只能选它了。

只看该作者 · 2013-4-11 13:12

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 13:16 编辑

回33楼的点评，Vishay的电阻我已经在淘宝上看过了，用十进制方案在一家基本就全了。5欧姆的电阻可以用两个10欧姆的并联，而且每个档组合可以不同，那就更自由了。既然提了方案，采购的问题肯定考虑过了，还请LZ仔细看一下31楼，只要巧妙组合，需要的电阻值都是常规的，而且种类不多。

当然LZ有0.1%的贴片电阻，如果精度能够保证，就不需要买Vishay的了，直接由这些电阻DIY毫无问题。

只看该作者 · 2013-4-11 13:31

本帖最后由 DianGongN 于 2013-4-11 13:42 编辑

只能用继电器，这就悲剧了！这mm神马条件都好，就是腰身有点粗啊！
主要有两条缺点不好办：
1、触点接触电阻比较大，手册上一般是50m欧姆，有点大
2、功耗比较大，安装一般要留间隙，这样占地面积更大。功耗大有一个更大的麻烦就是电路板温升高，容易产生附加的热电势。
这两个问题通过我对实际继电器的测试，认为采用合适的电路，问题可以解决。

最终的体积取决于每个继电器的体积。可以选择板上面积5mm*21mm的小型继电器，30个面积=31.5cm^2,应该可以接受

只看该作者 · 2013-4-11 15:07

回LS的点评，HK4100F板上面积比PA1a大。
没有看到触点接触电阻参数。coil power有3个，不知是哪一个，也有点大。这两个参数要测试一下，尤其是接触电阻。

我测试过，觉得可用的继电器型号是PA1a-12，一定有更好的，目前我没有找到而已。
请看datasheet

mech_eng_pa.pdf (62.18 KB)

只看该作者 · 2013-4-11 15:17

我有PA1a-5就是线圈电压5V的继电器，实测参数比较理想
1、接触电阻小于10m欧姆，如果让它动作几次，就是清除触点氧化膜，一般小于7m欧姆
2、吸合以后的保持电压约为0.6V,这一点为降低功耗提供了可能。为了保险，吸合以后可以让电压降到1V，这样功耗=0.12w/25=0.0048W，可以有效降低整体温升，从而降低热电势。
推荐12V线圈电压，是考虑到吸合以后的保持电压可以降到2.4V
我说的合适的电路，指的是吸合以后的低压保持电路，主要目的不是节能，是为了降低热电势

只看该作者 · 2013-4-11 15:19

PA1a在淘宝上5元多，有点贵，LZ可以找更好的代用

只看该作者 · 2013-4-11 15:49

自说自话这么久，都忘了征求LZ有没有更好的方案，或者LZ做一些优化。

我承担的电阻值生成部分原理图初稿，稍微晚点出来，这样讨论充分点，请求这个任务延后到下周内完成。

本周请LZ把方案定下来，感觉时间差不多。

新鲜小课题：数显数控可变电阻(精度1%)

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