256位、SPI兼容型
数字电位计
AD5160
产品特性
功能框图
256位
VDD
端到端电阻：5 kΩ、10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ
CS
紧凑型SOT-23-8 (2.9 mm x 3 mm)封装
A
SPI INTERFACE
SDI
SPI兼容型接口
W
CLK
上电预设为中间电平
单电源：2.7 V至5.5 V
WIPER
REGISTER
低温度系数：45 ppm/°C
低功耗：IDD = 8 µA
B
GND
宽工作温度范围：-40℃至+125℃
图1
提供评估板
引脚配置
应用
W 1
在新设计中代替机械电位计
VDD 2
压力、温度、位置、化学和光学传感器调节
8 A
AD5160
7 B
6 CS
TOP VIEW
CLK 4 (Not to Scale) 5 SDI
GND 3
RF放大器偏置
汽车电子设备调节
图2
增益控制和失调电压调整
概述
AD5160是一款适合256位调整应用的2.9 mm x 3 mm紧凑型
1
游标设置可通过SPI兼容型数字接口控制。游标与固定电
封装解决方案，可实现与机械电位计 或可变电阻器相同
阻任一端点之间的电阻值，随传输至RDAC锁存器中的数
的电子调整功能，而且具有增强的分辨率、固态可靠性和
字码呈线性变化。
出色的低温度系数性能。
该器件采用2.7 V至5.5 V电源供电，功耗小于5 µA，适合电
池供电的便携式应用。
1
数字电位计、VR和RDAC这些术语可以互换使用。
Rev. B
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的最新英文版数据手册。
AD5160
目录
产品特性 ........................................................................................... 1
典型工作特性 .................................................................................. 8
应用.................................................................................................... 1
测试电路 ......................................................................................... 12
功能框图 ........................................................................................... 1
SPI接口............................................................................................ 13
引脚配置 ........................................................................................... 1
工作原理 ......................................................................................... 14
概述.................................................................................................... 1
可变电阻器编程....................................................................... 14
修订历史 ........................................................................................... 2
电位计分压器编程 .................................................................. 15
技术规格 ........................................................................................... 3
SPI兼容型三线式串行总线 ................................................... 15
电气特性——5 kΩ版本 ............................................................ 3
ESD保护..................................................................................... 15
10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ版本.................................................... 4
上电时序.................................................................................... 15
时序特性——所有版本 ............................................................ 5
布局布线和电源旁路.............................................................. 15
绝对最大额定值.............................................................................. 6
外形尺寸 ......................................................................................... 16
ESD警告....................................................................................... 6
订购指南.................................................................................... 16
引脚配置和功能描述 ..................................................................... 7
修订历史
2009年5月——修订版A至修订版B
更改“订购指南” ............................................................................ 16
2009年1月——修订版0至修订版A
删除表1中关断电源电流参数和尾注7 ...................................... 3
更改表1中电阻噪声电压密度参数 ............................................. 3
删除表2中关断电源电流参数和尾注7 ...................................... 4
更改表2中电阻噪声电压密度参数 ............................................. 4
增加表3的尾注 ................................................................................ 5
更改表4 ............................................................................................. 6
更改可变电阻器操作部分 .......................................................... 14
删除端电压范围部分和图41，图号重新排序 ....................... 13
更改图40和图41 ............................................................................ 15
更改“订购指南” ............................................................................ 16
2003年5月—修订版0：初始版
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AD5160
技术规格
电气特性——5 kΩ版本
除非另有说明，VDD = 5 V ± 10%或3 V ± 10%，VA = +VDD，VB = 0 V，–40°C < TA < +125°C。
表1.
参数
直流特性
可变电阻器模式
电阻差分非线性2
电阻积分非线性2
标称电阻容差3
电阻温度系数
游标电阻
电位计分压器模式
分辨率
差分非线性4
积分非线性4
分压器温度系数
满量程误差
零电平误差
电阻端
电压范围5
电容A、电容B6
电容W6
共模泄漏
数字输入
输入逻辑高电平
输入逻辑低电平
输入逻辑高电平
输入逻辑低电平
输入电流
输入电容6
电源
电源电压范围
电源电流
功耗7
电源灵敏度
动态特性6, 8
–3 dB带宽
总谐波失真
VW建立时间
电阻噪声电压密度
1
2
3
4
5
6
7
8
符号
条件
最小值 典型值1 最大值 单位
R-DNL
R-INL
∆RAB
∆RAB/∆T
RW
RWB, VA = 无连接
RWB, VA = 无连接
TA = 25°C
VAB = VDD, 游标 = 无连接
−1.5
−4
−20
±0.1
±0.75
45
50
+1.5
+4
+20
120
LSB
LSB
%
ppm/°C
Ω
规格适用于所有可变电阻
N
差分非线性(DNL)
积分非线性(INL)
∆VW/∆T
VWFSE
VWZSE
代码 = 0x80
代码 = 0xFF
代码 = 0x00
VA, VB, VW
CA,B
CW
ICM
f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x80
f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x80
VA = VB = VDD/2
VIH
VIL
VIH
VIL
IIL
CIL
−1.5
−1.5
−6
0
±0.1
±0.6
15
−2.5
+2
GND
8
+1.5
+1.5
0
+6
VDD
45
60
1
2.4
0.8
VDD = 3 V
VDD = 3 V
VIN = 0 V 或 5 V
2.1
0.6
±1
5
VDD 范围
IDD
PDISS
PSS
VIH = 5 V 或 VIL = 0 V
VIH = 5 V 或 VIL = 0 V, VDD = 5 V
∆VDD = +5 V ± 10%, 代码 = 中间电平
2.7
3
BW_5K
THDW
tS
eN_WB
RAB = 5 kΩ, 代码 = 0x80
VA = 1 V rms, VB = 0 V, f = 1 kHz
VA = 5 V, VB = 0 V, ±1 LSB 误差带
RWB = 2.5 kΩ
1.2
0.05
1
6
±0.02
5.5
8
0.2
±0.05
Bits
LSB
LSB
ppm/°C
LSB
LSB
V
pF
pF
nA
V
V
V
V
µA
pF
V
µA
mW
%/%
MHz
%
µs
nV/√Hz
典型规格表示+25℃和VDD = 5 V时的平均读数。
电阻位置非线性误差(R-INL)是指在最大电阻和最小电阻游标位置之间测得的值与理想值的偏差。R-DNL衡量连续抽头位置之间相对于理想位置的阶跃变化。
部件保证单调性。
VAB = VDD, 游标 (VW) = 无连接
与电压输出数模转换器(DAC)类似，将RDAC配置为电位计分压器，在VW位置测得INL和DNL。VA = VDD和VB = 0 V。最大±1 LSB的DNL规格限值，保证单调工作条
件。
电阻端A、电阻端B和电阻端W彼此没有极性限制。
通过设计保证，但未经生产测试。
PDISS可通过(IDD × VDD) 计算。CMOS逻辑电平输入实现最小功耗。
所有动态特性均采用VDD = 5 V。
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AD5160
10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ版本
除非另有说明，VDD = 5 V ± 10%或3 V ± 10%，VA = VDD，VB = 0 V，-40℃ < TA < +125°C。
表2.
参数
直流特性
可变电阻器模式
电阻差分非线性2
电阻积分非线性2
标称电阻容差3
电阻温度系数
符号
条件
最小值 典型值1
最大值 单位
R-DNL
R-INL
∆RAB
∆RAB/∆T
−1
−2
−15
+1
+2
+15
LSB
LSB
%
ppm/°C
游标电阻
电位计分压器模式
分辨率
差分非线性4
积分非线性4
分压器温度系数
满量程误差
零电平误差
电阻端
电压范围5
电容A、电容B6
电容W6
共模泄漏
数字输入
输入逻辑高电平
输入逻辑低电平
输入逻辑高电平
输入逻辑低电平
输入电流
输入电容6
电源
电源电压范围
电源电流
功耗7
电源灵敏度
动态特性6, 8
–3 dB带宽
总谐波失真
RW
RWB, VA = 无连接
RWB, VA = 无连接
TA = 25°C
VAB = VDD,
游标 = 无连接
VDD = 5 V
规格适用于所有可变电阻
120
Ω
8
+1
+1
Bits
LSB
LSB
ppm/°C
LSB
LSB
N
差分非线性(DNL)
积分非线性(INL)
代码 = 0x80
∆VW/∆T
VWFSE
代码 = 0xFF
VWZSE
代码 = 0x00
VA,B,W
CA,B
CW
ICM
VIH
VIL
VIH
VIL
IIL
CIL
VDD 范围
IDD
PDISS
PSS
带宽
THDW
VW建立时间(10 kΩ/50 kΩ/100 kΩ) tS
电阻噪声电压密度
eN_WB
±0.1
±0.25
45
50
−1
−1
−3
0
±0.1
±0.3
15
−1
1
GND
0
3
VDD
45
60
1
f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x80
f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x80
V A = VB = VDD/2
2.4
0.8
V DD = 3 V
V DD = 3 V
V IN = 0 V 或 5 V
2.1
0.6
±1
5
2.7
5.5
8
0.2
±0.05
V
pF
pF
nA
V
V
V
V
µA
pF
V
µA
mW
%/%
V IH = 5 V 或 VIL = 0 V
V IH = 5 V 或 VIL = 0 V, VDD = 5 V
∆V DD = +5 V ± 10%, 代码 = 中间电平
3
R AB = 10 kΩ/50 kΩ/100 kΩ, 代码 = 0x80
VA = 1 V rms, VB = 0 V, f = 1 kHz, RAB =
10 kΩ
VA = 5 V, VB = 0 V,
±1 LSB 误差带
R WB = 5 kΩ
600/100/40
0.05
kHz
%
2
µs
9
nV/√Hz
±0.02
典型规格表示+25℃和VDD = 5 V时的平均读数。
电阻位置非线性误差(R-INL)是指在最大电阻和最小电阻游标位置之间测得的值与理想值的偏差。R-DNL衡量连续抽头位置之间相对于理想位置的阶跃变化。
部件保证单调性。
3
VAB = VDD, 游标 (VW) = 无连接
4 与电压输出数模转换器(DAC)类似，将RDAC配置为电位计分压器，在VW位置测得INL和DNL。VA = VDD和VB = 0 V。最大±1 LSB的DNL规格限值，保证单调工作
条件。
5 电阻端A、电阻端B和电阻端W彼此没有极性限制。
6 通过设计保证，但未经生产测试。
7 PDISS可通过(IDD × VDD) 计算。CMOS逻辑电平输入实现最小功耗。
8 所有动态特性均采用VDD = 5 V。
1
2
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AD5160
时序特性——所有版本
除非另有说明，VDD = +5V ± 10%或+3V ± 10%，VA = VDD，VB = 0 V，-40℃ < TA < +125°C。
表3.
参数
SPI接口时序特性1, 2
时钟频率
输入时钟脉冲宽度
数据建立时间
数据保持时间
CS 设置时间
CS 高电平脉冲宽度
CLK下降至CS下降保持时间
CLK下降至CS上升保持时间
1
2
符号
fCLK
tCH, tCL
tDS
tDH
tCSS
tCSW
tCSH0
tCSH1
条件
规格适用于所有器件
最小值 典型值1 最大值 单位
时钟电平高或低
20
5
5
15
40
0
0
25
测得值位置见时序图(图38)。所有输入控制电压均指定tR = tF = 2 ns(10％到90％，3 V)并从1.5 V电平起开始计时。
通过设计保证，但未经生产测试。
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MHz
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
AD5160
绝对最大额定值
除非另有说明，TA = +25℃。
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它
表4.
参数
VDD 至 GND
VA, VB, VW 至 GND
最大电流IMAX1
IWB, IWA 脉冲
IWB, IWA 连续
5 kΩ, 10 kΩ
50 kΩ
100 kΩ
数字输入和输出电压至GND
温度
工作温度范围
最高结温(TJMAX)
存储温度
热阻(SOT-23封装)2
θJA热阻
θJC热阻
回流焊(无铅)
峰值温度
峰值温度时间
1
2
额定值
−0.3 V 至 +7 V
VDD
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件
±20 mA
ESD警告
能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
ESD(静电放电)敏感器件。
4.7 mA
0.95 mA
0.48 mA
0 V to +7 V
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。
尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高
能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当
的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
−40°C 至 +125°C
150°C
−65°C 至 +150°C
206ºC/W
91°C/W
260°C
10秒至40秒
最大端电流受以下几个方面限制：开关的最大电流处理能力、封装的最
大功耗以及给定电阻条件下可在任意两个A、B和W端之间施加的电压。
封装功耗= (TJMAX – TA)/θJA。
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AD5160
引脚配置和功能描述
W 1
VDD 2
8 A
AD5160
7 B
6 CS
TOP VIEW
CLK 4 (Not to Scale) 5 SDI
GND 3
图3. 引脚配置
表5. 引脚功能描述
引脚
1
2
3
4
5
6
7
8
引脚名称
W
VDD
GND
CLK
SDI
CS
B
A
描述
W端。
正电源。
数字地。
串行时钟输入。正边沿被触发。
串行数据输入。
片选输入，低电平有效。CS返回高电平时，数据加载至DAC寄存器。
B端。
A端。
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AD5160
典型性能参数
1.0
1.0
5V
–40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.8
3V
POTENTIOMETER MODE DNL (LSB)
RHEOSTAT MODE INL (LSB)
0.8
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–1.0
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–1.0
0
32
64
96
128
160
192
224
256
0
32
64
CODE (Decimal)
0.8
5V
3V
0.6
POTENTIOMETER MODE INL (LSB)
RHEOSTAT MODE DNL (LSB)
192
224
256
1.0
0.8
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
5V
3V
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–0.8
–1.0
0
32
64
96
128
160
192
224
256
0
32
64
96
128
160
192
224
256
CODE (Decimal)
CODE (Decimal)
图8. INL与代码和电源电压的关系
图5. R-DNL与代码和电源电压的关系
1.0
1.0
_40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.6
5V
0.8
POTENTIOMETER MODE DNL(LSB)
0.8
POTENTIOMETER MODE INL (LSB)
160
图7. DNL与代码的关系，VDD = 5 V
1.0
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
3V
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–0.8
–1.0
128
CODE (Decimal)
图4. R-INL与代码和电源电压的关系
–1.0
96
0
32
64
96
128
160
192
224
–1.0
256
0
CODE (Decimal)
32
64
96
128
160
192
CODE (Decimal)
图6. INL与代码的关系，VDD = 5 V
图9. DNL与代码和电源电压的关系
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224
256
AD5160
1.0
2.5
RHEOSTAT MODE INL (LSB)
0.6
2.0
ZSE, ZERO-SCALE ERROR (µA)
–40 °C
+25°C
+85°C
+125°C
0.8
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
VDD = 5.5V
1.5
VDD = 2.7V
1.0
0.5
–0.8
–1.0
0
32
64
96
128
160
192
224
0
–40
256
0
图10. R-INL与代码的关系，VDD = 5 V
1.0
80
120
图13. 零电平误差与温度的关系
10
_40°C
0.8
+25°C
+85°C
+125°C
0.6
IDD SUPPLY CURRENT (µA)
RHEOSTAT MODE DNL (LSB)
40
TEMPERATURE (°C)
CODE (Decimal)
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
VDD = 5.5V
1
VDD = 2.7V
–0.8
–1.0
0
32
64
96
128
160
192
224
0.1
–40
256
0
CODE (Decimal)
图11. R-DNL与代码的关系，VDD = 5 V
80
120
图14. 电源电流与温度的关系
2.5
70
60
2.0
IA SHUTDOWN CURRENT (nA)
FSE, FULL-SCALE ERROR (LSB)
40
TEMPERATURE (°C)
1.5
VDD = 2.7V
1.0
VDD = 5.5V
0.5
50
40
30
VDD = 5V
20
10
0
–40
0
40
80
0
–40
120
TEMPERATURE (°C)
0
40
80
TEMPERATURE (°C)
图15. 关断电流与温度的关系
图12. 满量程误差与温度的关系
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120
RHEOSTAT MODE TEMPCO (ppm/°C)
AD5160
200
REF LEVEL
0.000dB
0
150
–6
0x80
–12
0x40
–18
0x20
100
/DIV
6.000dB
0x10
–24
50
MARKER 510 634.725Hz
MAG (A/R)
–9.049dB
0x08
–30
0x04
–36
0
0x02
0x01
–42
–48
–50
0
32
64
96
128
160
192
224
–54
256
–60
CODE (Decimal)
1k
START 1 000.000Hz
图16. 可变电阻器模式温度系数∆RWB /∆T与代码的关系
100k
1M
STOP 1 000 000.000Hz
图19. 增益与频率和代码的关系，RAB = 10 kΩ
160
POTENTIOMETER MODE TEMPCO (ppm/°C)
10k
140
REF LEVEL
0.000dB
0
120
–6
100
80
/DIV
6.000dB
0x80
–12
0x40
–18
0x20
0x10
–24
60
0x08
–30
40
0x04
–36
20
MARKER 100 885.289Hz
MAG (A/R)
–9.014dB
0x02
–42
0x01
0
–48
–20
0
32
64
96
128
160
192
224
–54
256
–60
CODE (Decimal)
1k
START 1 000.000Hz
图17. 电位计模式温度系数∆VWB /∆T与代码的关系
REF LEVEL
0.000dB
0
/DIV
6.000dB
–6
0x80
–12
0x40
–18
0x20
10k
图20. 增益与频率和代码的关系，RAB = 50 kΩ
MARKER 1 000 000.000Hz
MAG (A/R)
–8.918dB
REF LEVEL
0.000dB
0
/DIV
6.000dB
–6
0x80
–12
0x40
–18
0x20
–24
0x10
0x04
–30
0x08
0x02
0x01
–36
0x04
–42
–42
0x02
–48
–48
–54
–54
0x10
–24
0x08
–30
–36
–60
1k
START 1 000.000Hz
10k
100k
1M
STOP 1 000 000.000Hz
MARKER 54 089.173Hz
MAG (A/R)
–9.052dB
0x01
–60
100k
1M
STOP 1 000 000.000Hz
1k
START 1 000.000Hz
图18. 增益与频率和代码的关系，RAB = 5 kΩ
10k
100k
1M
STOP 1 000 000.000Hz
图21. 增益与频率和代码的关系，RAB = 100 kΩ
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AD5160
REF LEVEL
–5.000dB
/DIV
0.500dB
–5.5
5kΩ – 1.026 MHz
10kΩ – 511 MHz
50kΩ – 101 MHz
100kΩ – 54 MHz
–6.0
–6.5
–7.0
1
VW
–7.5
–8.0
CLK
–8.5
R = 50kΩ
2
R = 5kΩ
–9.0
R = 10kΩ
R = 100kΩ
–9.5
Ch 1
200mV BW Ch 2
5.00 V BW M 100ns
A CH2 3.00 V
–10.0
–10.5
10k
100k
1M
START 1 000.000Hz
10M
STOP 1 000 000.000Hz
图22. –3 dB带宽@代码 = 0x80
60
图25. 数字馈通
CODE = 0x80, VA= VDD, VB = 0V
VA = 5V
VB = 0V
PSRR (dB)
40
1
PSRR @ VDD = 3V DC ± 10% p-p AC
VW
CS
20
2
Ch 1
PSRR @ VDD = 5V DC ± 10% p-p AC
0
100
1k
10k
100k
100mV BW Ch 2
5.00 V BW M 200ns A CH1 152mV
1M
FREQUENCY (Hz)
图23. PSRR与频率的关系
图26. 中间电平毛刺，代码0x80至代码0x7F
900
VDD = 5V
800
VA = 5V
VB = 0V
700
IDD (µA)
600
500
1
400
CS
300
CODE = 0xFF
2
200
Ch 1
100
0
10k
VW
CODE = 0x55
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
5.00V BW Ch 2
5.00 V BW M 200ns
A CH1 3.00 V
10M
图24. IDD 与频率的关系
图27. 大信号建立时间，代码0xFF至代码0x00
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AD5160
测试电路
图28至图36所示为产品规格表中定义测试条件的测试电路。
5V
DUT
A
V+ = VDD
1LSB = V+/2N
OP279
VIN
W
V+
B
OFFSET
GND
VMS
VOUT
W
A
DUT
B
OFFSET
BIAS
图 33. 同相增益的测试电路
图28. 电位计分压器非线性误差(INL, DNL)测试电路
NO CONNECT
A
DUT
A
IW
W
VMS
–15V
RSW =
DUT
W
I W = VDD / RNOMINAL
VW
0.1V
ISW
CODE = 0x00
W
B
B
VMS1
VOUT
图 34. 增益与频率关系测试电路
DUT
A
AD8610
B
2.5V
图29. 电阻位置非线性误差(可变电阻器操作；
R-INL，R-DNL)测试电路
VMS2
DUT
OFFSET
GND
B
+15V
W
VIN
0.1V
ISW
RW = [VMS1 – VMS2]/I W
VSS TO VDD
图30. 游标电阻测试电路
NC
VA
VDD
图35. 增量导通电阻测试电路
V+ = VDD 10%
PSRR (dB) = 20 LOG
A
V+
W
PSS (%/%) =
B
∆V MS%
∆V
(∆V MS
)
DD
∆V DD%
VDD
DUT
A
VSS
GND
B
图31. 电源灵敏度(PSS, PSRR)测试电路
A
VCM
DUT
B
W
OP279
NC = NO CONNECT
图36. 共模漏电流测试电路
5V
OFFSET
GND
ICM
VMS
NC
VIN
W
VOUT
OFFSET
BIAS
图 32. 反相增益的测试电路
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AD5160
SPI接口
表6. 串行数据——字格式
B7
D7
MSB
27
B6
D6
B5
D5
B4
D4
SDI
B3
D3
B2
D2
B1
D1
B0
D0
LSB
20
CLK
1
D7
0
D6
D5
VOUT
D3
D2
D1
1
0
RDAC REGISTER LOAD
1
CS
D4
0
1
0
图37. SPI接口时序图
(VA = 5 V, VB = 0 V, VW = VOUT )
SDI
(DATA IN)
1
Dx
Dx
0
tCH
1
tDS
tCH
tCS1
CLK
0
tCSHO
tCL
tCSH1
tCSS
1
CS
tCSW
0
tS
VDD
VOUT
±1LSB
0
图38. SPI接口详细时序图 (VA = 5 V, VB = 0 V, VW = VOUT )
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D0
AD5160
工作原理
AD5160是一款256位、数字控制可变电阻(VR)器件。
确定W端和B端间的数字编程输出电阻的通用公式是
上电期间，内部上电预设将游标置于中间电平，简化了上
电时的故障状况恢复。
其中：
可变电阻器编程
D为载入8位RDAC寄存器的二进制代码的十进制等效值。
可变电阻器操作
RAB是端到端电阻。
A端和B端间RDAC的标称电阻可以为5 kΩ、10 kΩ、50 kΩ
RW是内部开关导通电阻所分配的游标电阻。
和100 kΩ。在订购指南部分列出的型号数字中，最后二到
总之，如果RAB = 10 kΩ且A端处于开路状态，那么下列输出
三位表示标称电阻值；例如，在型号AD5160BRJZ10中，
电阻RWB为所示的RDAC锁存器代码而设置。
10代表10 kΩ；AD5160BRJZ50中，50代表50 kΩ。
可变电阻的标称电阻(RAB)有256个触点，通过游标端和B端
表7. 代码和相应RWB电阻
假设使用一个10 kΩ器件，对于数据0x00，游标的首个连接
D (Dec.)
255
128
1
0
从B端开始。由于存在一个60 Ω游标接触电阻，这种连接导
请注意：在零电平条件下，存在60 Ω的有限游标电阻。注
致W端和B端之间至少有60 Ω电阻。
意，此状态下要限制端W和端B的电流流动，最大脉冲电
第二个连接是第一个抽头点，数据0x01对应电阻为99 Ω
流不能超过20 mA。否则，内部开关触点会下降或可能毁
(RWB = RAB/256 + RW = 39 Ω + 60 Ω)。
坏。
第三个连接是下一个抽头点，数据0x02对应电阻为138 Ω
与机械电位计相似，游标W和A端间RDAC电阻也产生一
触点访问。RDAC锁存器中的8位数据经过解码，用于选择
256种可能的设置之一。
RWB (Ω)
9961
5060
99
60
输出状态
满量程(RAB – 1 LSB + RW)
中间电平
1 LSB
零电平(游标接触电阻)
(2 × 39 Ω + 60 Ω)，以此类推。随着每个LSB数据值的增
个数字可控互补电阻(RWA)。这些端子使用过程中，B端可
加，游标沿电阻梯向上移动，直至到达最终抽头点位置，
以断开。RWA电阻值设置从最大电阻值开始，随着锁存器
此时电阻达9961Ω (RAB − 1 LSB + RW)。图39给出了一个简
所加载的数据值增加而降低。此操作的通用公式是
化的等效RDAC电路框图，该图中最后那个电阻串未被访
问；因此，满量程时除了游标电阻，比标称电阻还要小
如果RAB = 10 kΩ且B端处于开路状态，则下列输出电阻RWA
1 LSB。
为所示的RDAC锁存器代码而设置。
A
D (Dec.)
255
128
1
0
RS
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
RS
RS
W
RWA (Ω)
99
5060
9961
10,060
输出状态
满量程
中间电平
1 LSB
零电平
典型器件间匹配依进程而定，变化幅度可高达±30％。由
于电阻元件经薄膜技术处理，RAB温度系数为45ppm /°C，
RDAC
LATCH
RS
AND
DECODER
表8. 代码和相应RWA电阻
变化非常小。
B
图39. 等效RDAC电路
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AD5160
电位计分压器编程
ESD保护
电压输出操作
如图40和41所示，所有数字输入均受到串联输入电阻和并
在游标与B端和游标与A端之间，数字电位计可轻松用作
联齐纳ESD结构保护。这也适用于数字输入引脚SDI、
分压器，与A端与B端间输入电压成正比。VDD到GND必须
CLK和CS。
为正极，而A-B、W-A和W-B的电压可以为任一极性。
340Ω
如果忽略游标电阻作用，取近似效果，那么A端接至5 V和
LOGIC
GND
B端接至地后，游标与B端产生输出电压，从0 V开始至 5V
图40. 数字引脚的ESD保护
以下1 LSB。电压每个LSB等于经过256位电位分压器分压的
A,B,W
A端与B端间的电压。针对A端和B端间施加的任何有效输
入电压，VW处相对于地的输出电压定义为
GND
图41. 电阻端子的ESD保护
上电顺序
考虑游标电阻VW的影响，更精确的计算式为
因为ESD保护二极管限制了A端、B端和W端的顺从电压，
所 以 给 A端 、 B端 和 W端 施 加 任 何 电 压 之 前 必 须 给
VDD/GND供电；否则，二极管发生正向偏置，以致VDD意
在分压器模式下使用数字电位计，可提高整个温度范围内
外上电，可能会影响用户电路的其他方面。理想的上电顺
的操作精度。与可变电阻模式不同，输出电压主要取决于
序如下：GND，VDD，数字输入，然后是VA/B/W。只要在
内部电阻之比(RWA与RWB)，而不是绝对值。因此，温度漂
VDD/GND之后上电，VA、VB和VW和数字输入的上电顺序
移降到15 PPM /°C。
就无关紧要。
SPI兼容型三线式串行总线
布局和电源旁路
AD5160内置三线式SPI兼容型数字接口(SDI、CS和CLK)。
采用紧凑、最小引线长度的布局设计是很好的做法。这样
8位串行字必须以MSB优先方式加载。字格式如表6所示。
可尽量做到直接输入，实现最小导线长度。接地路径应具
正边沿敏感CLK输入需要干净的跃迁以避免将错误数据输
有低电阻、低电感。
入串行输入寄存器。标准逻辑系列性能表现良好。若产品
同样，采用优质电容将电源旁路达到最佳稳定性也是最佳
评估中需要用到机械开关，可采用触发器或其他合适的手
做法。可采用0.01 μF至0.1 μF的盘式或片式陶瓷电容实现器
段去抖。当CS为低电平时，数据在每个正时钟沿读入串行
件电源旁路。为了尽可能减少瞬态干扰，并滤除低频纹
寄存器(见图37)。
波，电源处应运用低ESR 1 μF至10 μF钽或电解电容(见图
有效时序要求取决于规格表内的数据建立时间和数据保持
42)。若要尽可能降低接地反弹，可在单点处远程连接数
时间。当CS线路回到逻辑高电平时，AD5160使用传输到
字地和模拟地。
内部RDAC寄存器的8位串行输入数据寄存器字。多余的
VDD
VDD
MSB位被忽略。
C1
C3 +
0.1µF
10µF
AD5160
GND
图42. 电源旁路
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AD5160
外形尺寸
3.00
2.90
2.80
1.70
1.60
1.50
8
7
6
5
1
2
3
4
PIN 1
INDICATOR
3.00
2.80
2.60
0.65 BSC
1.95
BSC
0.15 MAX
0.05 MIN
1.45 MAX
0.95 MIN
0.22 MAX
0.08 MIN
SEATING
PLANE
0.38 MAX
0.22 MIN
8°
4°
0°
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-BA
0.60
BSC
0.60
0.45
0.30
121608-A
1.30
1.15
0.90
图43. 8引脚小型晶体管封装[SOT-23]
(RJ-8)
图示尺寸单位：mm
订购指南
型号1
AD5160BRJZ5-R2 2
AD5160BRJZ5-RL72
AD5160BRJZ10-R22
AD5160BRJZ10-RL72
AD5160BRJZ50-R22
AD5160BRJZ50-RL72
AD5160BRJZ100-R22
AD5160BRJZ100-RL72
AD5160EVAL 3
RAB (Ω)
5k
5k
10 k
10 k
50 k
50 k
100 k
100 k
温度
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
−40°C 至 +125°C
封装描述
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
8引脚 SOT-23
评估板
AD5160内置2532个晶体管。芯片尺寸：30.7 mil × 76.8 mil = 2358 sq. mil。
Z = 符合RoHS标准的器件。
3
评估板附带10kΩ的电阻RAB；不过，评估板兼容所有适用电阻值大小。
1
2
©2003–2009 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D03434sc-0-5/09(B)
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封装选项
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
标识
D6Q
D6Q
D09
D09
D8J
D8J
D0B
D0B
工商网监
湘ICP备2023018690号
