Цифровой потенциометр, параметризированный из таблицы данных

Эта модель показывает, как смоделировать цифровой потенциометр, такой как используется для управления усилителями звука от цифровой схемы или управляемой микропроцессором системы. Модель также показывает, как можно создать свои собственные пользовательские блоки в порядок для расширения библиотеки Simscape™ Electrical™.

Таблица данных задает сквозное сопротивление R 10K Ом и квантование 16 шагов. Чтобы посмотреть под маскированной подсистемой Digipot, выберите блок и введите Ctrl-U. Сопротивление от низкого (L) до протирки (W) составляет R * N/16, и от высокого (H) до сопротивления протирки - R * (16-N )/16, где N - значение внутреннего счетчика. Внутренний счетчик активируется контактом выбора микросхемы (CS) и отсчитывает каждый раз, когда контакт вверх/вниз (U/D) становится высоким. Направление шага (вверх или вниз) задается состоянием входа U/D, когда digipot сначала активируется входом CS выбора микросхемы.

В этой схеме коэффициент усиления операционного усилителя устанавливается по R2/R1, где R2 - сопротивление блока Дигипота. R1 установлено на 10K, и R2 начинается с 10K * 8/16 = 5K. Следовательно, начальный коэффициент усиления составляет 0,5, а амплитуда выходного напряжения составляет 0,5 В для входной синусоиды с пиковым напряжением 1 В. Импульсный Генератор увеличивает счетчик N на 1 каждую секунду, и коэффициент усиления операционного усилителя стремится к 1, когда N приближается к 16.

Блок Digipot был реализован как маскированная подсистема, и как таковой подходит для повторного использования в других моделях. Использование срабатывающих и включенных подсистем Simulink ® используется для реализации асинхронного счетчика. Чтобы поддержать асинхронную операцию, шаг расчета интегратора в дискретном времени устанавливается на -1.

Иногда дигипоты изменяют свое сопротивление только, когда ток стеклоочистителя равен нулю. Например, в аудиоприложениях это помогает предотвратить звуковые нажатия кнопки при изменении состояния. Чтобы реализовать это, другой блок, вызванный кромкой, может быть добавлен после блока Pulse Counter, причем его триггерный сигнал управляется измерением тока стеклоочистителя. Другое возможное улучшение состоит в том, чтобы смоделировать сопротивление стеклоочистителя путем добавления резистора между портом W стеклоочистителя и соединением между двумя переменными резисторами.

Модель

Подсистема Digipot

Результаты симуляции из Simscape Logging

Рисунок ниже показывает входное и выходное напряжения усилителя, коэффициент усиления которого управляется цифровым потенциометром. Коэффициент усиления регулируется на восходящих ребрах импульсов, приложенных к цифровому потенциометру.