AD8403ARU1 — Цифровой потенциометр (4-канальный)

Описание

AD8403ARU1 — это четырёхканальный цифровой потенциометр (digital potentiometer / DigiPOT) от компании Analog Devices. Устройство представляет собой четыре независимых digitally-controlled переменных резистора, выполненных по архитектуре с одним фиксированным концом (упрощённо — три вывода: A, B, W на каждый канал).

Микросхема управляется через последовательный SPI-совместимый интерфейс (3-проводный), что позволяет программировать положение движка независимо по каждому каналу. Применяется для цифровой регулировки усиления, смещения, аттенюаторных схем, калибровки в аудио, промышленных и измерительных системах.

Исполнение ARU1 — корпус TSSOP-14 (RU-14), температурный диапазон –40…+85 °C (1 в суффиксе — промышленный).

Технические характеристики (AD8403)

| Параметр | Значение | |---|---| | Число каналов | 4 независимых потенциометра | | Сопротивление (номинал) | 1 кОм, 10 кОм, 50 кОм, 100 кОм (зависит от модели) | | Разрешение | 8 бит — 256 позиций (включая концевые) | | Интерфейс | SPI / 3-проводный (CS, CLK, SDI) | | Напряжение питания | Однополярное: +2.7 … +5.5 В | | Цифровой вход (логика) | Совместим с 3 В и 5 В логикой | | Ток потребления (тип.) | ~10 мкА standby, единиц мА в работе | | Полоса пропускания (−3 дБ) | ~600 кГц (при 10 кОм), ~160 кГц (при 100 кОм) | | Коэффициент нелинейности (INL/DNL) | ±1 LSB (тип.) | | Ошибка сопротивления движка | ~ до ±1 % (зависит от номинала) | | Термостабильность (ppm/°C) | ~500 ppm/°C (ratiometric mode) | | Рабочий диапазон напряжений на резисторе | GND … VDD (сигнал не должен выходить за рамки питания) | | Ток через коммутаторы | до ~ 1 мА (типично, возможна бо́льшая) | | Корпуса | TSSOP-14 (RU-14), а также 14-SOIC/PDIP для других версий | | Заряд/разряд — «zero-scale/midscale reset» | Возможность сброса в midscale | | Рабочая температура | –40 … +85 °C |

Важно: у цифровых потенциометров серии AD840x нет отдельного питания для резистивной лестницы — аналоговый сигнал должен находиться в пределах 0…VDD.

Партномера (Part Numbers) семейства AD8403

Число в конце первой части означает номинал в кОм, суффикс — корпус/температуру:

| Part Number | Номинал | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---|---| | AD8403ARU1 | 1 кОм | TSSOP-14 | −40…+85 °C | | AD8403ARU10 | 10 кОм | TSSOP-14 | −40…+85 °C | | AD8403ARU50 | 50 кОм | TSSOP-14 | −40…+85 °C | | AD8403ARU100 | 100 кОм | TSSOP-14 | −40…+85 °C | | AD8403ARZ1 / -Z10 / -Z50 / -Z100 | аналог., RoHS-версии | TSSOP-14 | −40…+85 °C | | AD8403AN1/AN10/AN50/AN100 | 14-DIP | PDIP-14 | −40…+85 °C | | AD8403AR1/AR10/AR50/AR100 | суф suffixes «AR» | SOIC-14 | −40…+85 °C | | AD8403YRU1/… | авт.версия | TSSOP-14 | −40…+125 °C | | AD8403ARU1-REEL / -REEL7 | поставка в ленте-катушке | TSSOP-14 | — |

Похожих соседей в серии:

• AD8400 — одноканальный
• AD8402 — двухканальный
• AD8403 — четырёхканальный (наш вариант)
• AD8401 — другой интерфейс/уплотнение (2 канала)

Совместимые/аналоговые по назначению модели

Прямые схемозамены от Analog Devices:

• AD8403 (все номиналы 1/10/50/100 кОм)
• AD5204 — 4-канальный, 8 бит, SPI (функциональный аналог повыш. точности)
• AD5206 — 6-канальный, 8 бит, SPI
• AD5263 — 4-канальный, 12 бит, автоподстройка (daisy)
• AD8402 / AD8400 — 2/1-канальные, если нужно у_меньшённое_ число каналов
• AD5280 / AD5282 — I²C-версии с улучш. характеристиками

От других производителей:

• MCP4231 / MCP4241 / MCP4242 (Microchip) — 2/4-канальные, SPI, 7 бит
• MCP42100 подобие — 1 канал, 100 кОм
• X9C103 / X9C104 (Intersil/Renesas) — 10/100 кОм, UP/DOWN
• MAX5457 / MAX549⁴ (Maxim) — 4-канальные SPI-формы
• DS1803 / DS1804 (Maxim)

Полная функциональная замена:

• AD8403ARU1 можно заменять на другие AD8403 в том же RU-корпусе и на 1 кОм; по номиналу точно совпадение обязательно лишь в тех схемах, где R влияет на схему (обычно нормализация не нужна).

Основные применения

• Цифровая регулировка усиления (PGA, audio)
• Аттенюаторы и регуляторы громкости в звуке
• Калибровка смещения и опорных уровней
• Программируемые источники тока/напряжения
• Измерительная техника (Agilent/Keysight-стиль, автокоррекция)
• LCD/OLED panel VCOM регулировка
• Системы промышленной автоматизации, роботы, тестирование

Что важно при разработке

1. Диапазон сигнала: A, B, W должны оставаться внутри 0 В…VDD (для однополярного включения). Для двуполярки используют двойное питание ±V — но не у этой части, если нет варианта с bipolar-питанием.
2. Цифровой вход: допускает уровни больше VDD (до +7 В) у ряда модификаций — проверьте спецификацию по датece для длины шины SPI.
3. End-to-end сопротивление имеет допуск примерно ±20–30 % (зависит от номинала). При замене обязательно соотношение и ратся по сопротивлении важны — включайте в ratiometric режим.
4. Постоянный ток: регистры и SPI-LTC. используйте де-гля, если важна overrange.

Хотите — могу нарисовать типичную схему включения в режиме усилителя с регулируемым Ку (audio-вариант) или пример под Arduino/STM32 SPI на AD8403ARU1.