為了調(diào)整電源電壓電平并根據(jù)需要調(diào)整電壓裕量，本電路引入運(yùn)算放大器（MAX5481）和數(shù)字電位器（MAX4245）來控制穩(wěn)壓器的反饋電壓。

介紹

FPGA和微控制器的電源電壓規(guī)范日益嚴(yán)格，這強(qiáng)調(diào)了調(diào)整輸出電平和提供指定電壓裕量的必要性。這種調(diào)整可以在PCB組裝期間使用機(jī)械微調(diào)電位計(jì)執(zhí)行，也可以采用廉價(jià)的電路（圖1），在組裝時(shí)和隨后根據(jù)需要在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。

圖1.如圖所示，通過引入固態(tài)電位計(jì)（IC1）和緩沖放大器，您可以通過串行數(shù)據(jù)鏈路對電源的輸出電壓進(jìn)行數(shù)字控制。

非易失性固態(tài)電位器（IC1，MAX5481）具有1024個(gè)抽頭位置，可配置為可變分壓器。之所以選擇它，是因?yàn)樗哂懈叻直媛剩?024步）和低比例溫度系數(shù)（5ppm/°C），這確保了分壓器在整個(gè)溫度范圍內(nèi)提供良好的精度。

在典型的開關(guān)電源中，兩個(gè)電阻提供設(shè)置和維持輸出電壓電平所需的電壓反饋。只需用可變分壓器IC替換這些電阻即可實(shí)現(xiàn)直接輸出電壓調(diào)整，但I(xiàn)C的初始游標(biāo)設(shè)置必須在初始上電后至少編程一次。因此，為避免意外過電壓，應(yīng)避免使用此方法。

另一種選擇是通過用電位計(jì)IC代替其中一個(gè)反饋電阻來控制反饋，但這種方法會帶來嚴(yán)重的不準(zhǔn)確性。該 IC 專為精確的比率性能而設(shè)計(jì)，但其端到端電阻溫度系數(shù)約為比率值的 7 倍，并且其電阻值因單元而異，變化可達(dá) ±25%。

為了獲得圖1電路提供的精度和溫度穩(wěn)定性，首先選擇具有外部基準(zhǔn)連接的開關(guān)電源。（用基準(zhǔn)電壓偏置電位器允許調(diào)整電路跟蹤溫度和線路電壓的變化。確保驗(yàn)證基準(zhǔn)電壓源是否可以處理由電位計(jì)電阻表示的標(biāo)稱50kΩ附加負(fù)載。

創(chuàng)建可調(diào)下部基準(zhǔn) （V調(diào)整后） 對于反饋電阻，電位計(jì)游標(biāo)由帶寬相對較寬的軌到軌運(yùn)算放大器緩沖。使用以下公式計(jì)算 V外對于電源：

讓 VFB= V裁判= 1.25V （對于所示電源），R1 = 10.0kΩ和V外= 5.0V。要獲得完整的調(diào)整范圍，請使用游標(biāo)在中間量程和V處計(jì)算R2調(diào)整后= 0.625V。重新排列公式1并求解R2：

R2 = R1 × (VOUT - VFB)/(VFB - VADJ) = 60.0kΩ. (60.4kΩ is a standard 1% value.)

計(jì)算 V外調(diào)整范圍和分辨率，將雨刮器設(shè)置為最小位置（V調(diào)整后= 0V）。根據(jù)公式1，相應(yīng)的最大值V外為 8.75V。然后，將雨刮器設(shè)置在最大位置，其中 V調(diào)整后= 1.25V。因此，V的調(diào)整分辨率外為 （8.75V - 1.25V）/1024 步 = 7.32mV/步。（請注意，R2 值允許您提高或降低電壓調(diào)整范圍。

該電路允許在工作期間精確調(diào)整電源電壓，同時(shí)避免硅電位計(jì)的設(shè)計(jì)限制。IC電位計(jì)的低漂移和良好的調(diào)整分辨率使該電路適合控制FPGA和微控制器的低內(nèi)核電壓。

審核編輯：郭婷