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)范日益嚴格，這強調(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組裝期間使用機械微調(diào)電位計執(zhí)行，也可以采用廉價的電路（圖1），在組裝時和隨后根據(jù)需要在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)進行調(diào)整。

圖1.如圖所示，通過引入固態(tài)電位計（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行數(shù)字控制。

非易失性固態(tài)電位器（IC1，MAX5481）具有1024個抽頭位置，可配置為可變分壓器。之所以選擇它，是因為它具有高分辨率（1024步）和低比例溫度系數(shù)（5ppm/°C），這確保了分壓器在整個溫度范圍內(nèi)提供良好的精度。

在典型的開關電源中，兩個電阻提供設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現(xiàn)直接輸出電壓調(diào)整，但IC的初始游標設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，應避免使用此方法。

另一種選擇是通過用電位計IC代替其中一個反饋電阻來控制反饋，但這種方法會帶來嚴重的不準確性。該 IC 專為精確的比率性能而設計，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 ±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連接的開關電源。（用基準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。確保驗證基準電壓源是否可以處理由電位計電阻表示的標稱50kΩ附加負載。

創(chuàng)建可調(diào)下部基準 （V調(diào)整后） 對于反饋電阻，電位計游標由帶寬相對較寬的軌到軌運算放大器緩沖。使用以下公式計算 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，請使用游標在中間量程和V處計算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.)

計算 V外調(diào)整范圍和分辨率，將雨刮器設置為最小位置（V調(diào)整后= 0V）。根據(jù)公式1，相應的最大值V外為 8.75V。然后，將雨刮器設置在最大位置，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，同時避免硅電位計的設計限制。IC電位計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