Introduzione all’utilizzo dei potenziometri a controllo digitale.-

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(NOTA: il presente testo è –più o meno- tradotto dal data sheet del circuito integrato X9313 di produzione XICOR; l’autore non si assume alcuna responsabilità per eventuali errori o imprecisioni ; il tratto "_" intende che l’ingresso è attivo a livello logico basso)

              

Caratteristiche

potenziometro a stato solido
interfaccia a 3 fili
basso rumore
32 posizioni (qualsiasi posizione può essere memorizzata in una memoria e richiamata

all’accensione del dispositivo)

31 elementi resistivi
bassa dissipazione di potenza : Alimentazione 5volt, assorbimento 3 mA (1 uA in stand by)
alta affidabilità : 100.000 cambi per ogni bit; ritenzione dei dati fino a 100 anni
resistenza totale 10 Kohm

Descrizione

Il X9313 è un potenziometro controllato digitalmente.- Consiste in una matrice di resistenze, un ‘wiper’ (*) , una sezione di controllo, ed una memoria non volatile.- La posizione del wiper è controllata da una interfaccia a 3 fili.

* wiper = spazzola, si intende il contatto centrale del potenziometro.-

Il potenziometro è composto da 31 resistenze poste in serie, ed una rete di controllo per il wiper.-

Il punto di unione tra ogni resistenza e la successiva (o precedente) è accessibile dal terminale wiper, la cui posizione è controllata dagli ingressi : device select, up/down, increment.- La posizione del wiper può essere memorizzata in una memoria non volatile, e può essere richiamata all’accensione del circuito.-

Questo integrato può essere usato come un normale potenziometro a 3 terminali, o come normale resistenza variabile (a 2 terminali) in una larga varietà di circuiti : circuiti di controllo, taratura, processi di segnale.-

Descrizione dei Pin

Rh/Vh e Rl/Vl

I terminali Rh/Vh e Rl/Vl sono equivalenti ai terminali fissi di un potenziometro meccanico.-

Le sigle usate, cioè Rh/Vh e Rl/Vl sono relative al movimento del terminale wiper in base alla selezione effettuata attraverso il pin up/down, e non indicano il voltaggio sul terminale.-

Rw/Vw

E’ il terminale wiper, ed è l’equivalente del terminale mobile di un potenziometro.- La posizione di questo terminale è determinata dagli ingressi di controllo.- La sua resistenza-serie è di circa 100 ohm.-

Up/Down (U/D)

L’ingresso U/D controlla il movimento del wiper sin in fase di incremento che di decremento.

INCrement (INC)

L’ingresso INC è un ingresso attivo nella sua fase di discesa (negative edge triggered).-

Quindi il passaggio da 1 a 0 di questo pin sposterà il wiper di una posizione, a seconda del livello logico del pin Up/Down

Chip Select (CS)

Il circuito integrato è selezionato quando l’ingresso CS è a livello logico basso.- Il corrente valore del contatore viene messo in memoria (non volatile) quando l’ingresso CS ritorna al livello logico 1 mentre anche l’ingresso INC è a 1.- Dopo la memorizzazione, il circuito viene posto in stand-by fin quando non sarà nuovamente selezionato .-

 

Principio di funzionamento

Il X9313 si compone di 3 sezioni: la parte logica che comprende gli ingressi di controllo, contatore e decodifica; la memoria non volatile; le resistenze.- Gli ingressi di controllo agiscono proprio come un contatore up/down.- L’uscita di questo contatore agisce su uno switch elettronico (wiper) che collega un determinato puto della rete resistiva con l’uscita.- In condizioni opportune il contenuto del contatore può essere memorizzato in una memoria non volatile.- La rete resistiva è composta di 31 resistenze connesse in serie.- AI capi della rete resistiva, tra una resistenza e la seguente (o precedente) , può posizionarsi il terminale wiper, che collega così quel determinato punto della rete con l’uscita.- Il terminale wiper (come il terminale centrale di un normale potenziometro meccanico), quando raggiunge una delle 2 estremità della rete, non si sposta oltre anche se sollecitato da segnali in ingresso.-

Lo switch elettronico opera in condizioni "make before break" , quando il terminale wiper cambia la sua posizione.- Se gli spostamenti di questo terminale sono molto veloci, può succedere che più punti della rete resistiva possono trovarsi collegati tra loro contemporaneamente.- Ciò significa che la resistenza totale può essere considerevolmente più bassa.- Quando il circuito integrato è spento, l’ultima posizione occupata dal terminale wiper verrà mantenuta in memoria, e richiamata all’ accensione seguente.-

Istruzioni e programmazione

Gli ingressi INC, U/D e CS controllano i movimento del terminale wiper lungo la rete resistiva.-

Con CS posto a livello logico basso il circuito integrato risulta ‘selezionato’ ed abilitato quindi a rispondere agli ingressi U/D ed INC .- La transizione da 1 a 0 dell’ingresso INC può incrementare o decrementare (dipende dal livello logico dell’ingresso U/D) un contatore a 7 bit.- L’uscita di questo contatore è decodificata per selezionare una delle 32 posizioni che il terminale wiper può assumere lungo la rete resistiva.- Il valore del contatore viene posto in memoria ogni volta che il terminale CS passa dal livello logico 0 a livello 1 mentre anche l’ingresso INC è a livello logico 1.-

Si può selezionare il X9313, spostare il terminale wiper e deselezionare il X9313 senza memorizzare l’ultima posizione occupata dal terminale wiper.- Dopo che il terminale wiper ha raggiunto la posizione voluta, bisogna mantenere a livello l’ingresso INC a livello logico 0 mentre l’ingresso CS passa da 0 a 1.- La nuova posizione sarà mantenuta fino ai prossimi cambiamenti, oppure fino al seguente spegnimento e ri accensione del circuito (richiamando quindi la posizione precedentemente memorizzata).-

Questa procedura permette di avere in memoria un valore settato in precedenza.-

Lo stato dell’ ingresso U/D può essere cambiato anche mentre CS è resta a livello logico 0.-

Clicca QUI per scaricare il data sheet del X9313 completo in formato PDF.-

Pagina creata il 3 aprile 2001