DAC与数字电位器
数字电位器
数字电位器1. 简介数字电位器，也称为数字可变电阻器，是一种电子元件，可通过输入数字信号来控制电阻值的大小。
它是传统电位器的数字化版本，通过数字输入控制器（比如：微处理器、FPGA等）来调节电阻的数值。
数字电位器广泛应用于模拟电路、数字电路和通信系统等领域。
数字电位器的基本原理是通过调节开关阵列的开关通断情况来改变电阻的数值。
开关阵列通常由多个独立的开关组成，通过一个二进制编码的数字信号来选择需要通断的开关，从而改变电位器的电阻值。
2. 结构和工作原理数字电位器通常由以下几个主要部分组成：2.1 电阻元件电阻元件是数字电位器的核心部分，它决定了电位器的电阻范围和分辨率。
常见的电阻元件包括电阻网络、可调电阻等。
2.2 开关阵列开关阵列是用来控制电阻值的关键部分，它通常由多个开关组成。
每个开关可以独立地控制一个电阻单元的通断情况。
开关阵列的结构和排列方式会影响数字电位器的性能和特性。
2.3 数字编码器数字编码器用于将输入的数字信号转换为对应的开关控制信号。
常见的数字编码方式有二进制编码、格雷码等。
数字电位器的工作原理如下： 1. 输入数字信号经过数字编码器产生对应的开关控制信号。
2. 开关控制信号驱动开关阵列中的开关进行通断操作。
3. 根据开关阵列的通断情况，电阻元件的电阻值发生相应的改变。
4. 输出电路读取电位器的电阻值并进行相应的处理。
3. 应用数字电位器在电子工程领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：3.1 模拟电路中的电压和电流调节数字电位器可以通过改变其电阻值来调节模拟电路中的电压和电流大小。
通过精确控制数字输入信号，可以实现对电路参数的精确调节。
3.2 数字电路中的电压参考数字电路中常需要精确的电压参考值，数字电位器可以用作电压参考源。
通过调节电位器的电阻值，可以实现对电路中的电压参考值的调节和校准。
3.3 通信系统中的增益和衰减控制数字电位器可以用于调节通信系统中的信号增益和衰减。
常用数字电位器芯片
数字电位器是一种可编程电子器件，它具有与模拟电位器类似的滑动端，可以通过编程改变其电阻值。
数字电位器通常由数字芯片和机械结构组成，可以实现高精度的电阻调节，广泛应用于音频、通信、测量和控制等领域。
以下是一些常用的数字电位器芯片介绍：1. I2C数字电位器：该芯片采用I2C总线接口，具有低功耗、高精度、高稳定性和易用性等特点。
它可以调节电压范围为0V至5V，调节范围为10kΩ至1MΩ，精度为±1%或±0.5%。
该芯片适用于各种需要调节电压和阻抗的场合。
2. SPI数字电位器：该芯片采用SPI总线接口，具有更高的精度和稳定性，调节范围通常在数十kΩ到数MΩ之间。
它还具有自动对准功能，可以快速准确地调节阻抗。
该芯片适用于音频、通信、仪器仪表等领域。
3. 4线数字电位器：该芯片具有4个引脚，可以实现高精度、宽范围、快速调节和低噪音等特点。
它具有手动调节和自动扫描两种模式，可以根据需要进行选择。
该芯片适用于各种需要调节电压、阻抗和增益的场合。
4. 双面数字电位器：该芯片具有双面结构，一面是电阻片，另一面是LED阵列。
通过调节电阻片的阻抗，可以改变LED阵列的亮度，从而实现亮度调节。
该芯片适用于各种需要调节亮度的场合，如显示器、灯具等。
在使用数字电位器芯片时，需要注意以下几点：1. 选择合适的接口方式：根据应用需求选择合适的接口方式，如I2C、SPI、UART等。
2. 确定调节范围和精度：根据实际需求确定数字电位器的调节范围和精度，选择合适的产品型号。
3. 注意引脚定义：数字电位器芯片通常具有不同的引脚定义，需要仔细阅读产品手册，确保正确连接。
4. 调试和校准：在安装和使用数字电位器后，需要进行调试和校准，以确保其工作正常。
总之，数字电位器芯片在许多领域都有广泛应用，选择合适的芯片型号并根据实际需求进行正确使用，可以提高系统的性能和稳定性。
dac的原理及应用
DAC的原理及应用1. 什么是DACDAC是数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter）的缩写，它是一种电子设备，用于将数字信号转换为模拟信号。
数字信号是离散的，它由一系列二进制数据表示，而模拟信号是连续的，它用电压或电流的变化表示。
DAC将数字信号转换为模拟信号的过程是通过将数字信号的离散值映射到模拟信号的连续值来完成的。
DAC是数字系统和模拟系统之间的桥梁，它在很多领域都有广泛应用，如音频处理、通信系统、仪器仪表等。
2. DAC的工作原理DAC的工作原理可以简单分为两个步骤：数字信号的采样和信号的重构。
2.1 数字信号的采样数字信号的采样是将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，得到一系列离散的采样值。
在DAC中，一般使用的采样方法是脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）。
PCM是一种常用的数字音频编码方式，它将模拟音频信号按照一定的采样频率和位深度进行采样，并将采样值转换为二进制数据表示。
2.2 信号的重构在DAC中，信号的重构是指将采样得到的离散信号恢复为连续的模拟信号。
这一步骤通过使用插值算法或者模拟滤波器来实现。
插值算法通过根据离散信号间的关系来估计未知的连续信号值，从而实现信号的连续化。
模拟滤波器则通过滤除高频噪声和保留有效信号部分来重构信号。
3. DAC的应用DAC在很多领域都有着重要的应用。
下面列举了一些常见的DAC应用领域：3.1 音频处理音频处理是DAC的主要应用之一。
在数字音频系统中，DAC被用来将数字音频信号转换为模拟音频信号，以驱动扬声器和耳机。
DAC的性能对音频质量有着决定性的影响，因此在这个领域中，高性能的DAC是至关重要的。
3.2 通信系统在通信系统中，DAC用于将数字信号转换为模拟信号，以进行信号调制和解调。
在数字调制解调器中，DAC用于将数字基带信号转换为模拟中频信号。
高速率的通信系统通常需要高性能的DAC来实现准确和高效的信号转换。
数字电位器的可变电压电源设计
I数字电位器的可变电压电源设计随着电子技术的不断发展，电子产品种类越来越齐全，电子设备的应用也越来越广泛，并且时刻与人们生活息息相关，任何电子设备都离不开可靠的稳定的电源，这些设备对电源的要求也越来越高，电子设备的小型化和低成本化是电源以轻、薄、小和高效率为发展方向的动力。
本文介绍了一种利用晶体管组成的滞留稳压电源，这种电源能够给电子设备提供稳定的电源，通过数字电位器调节使输出电压在3-15V，且在输出电压为15V时输出电流为500mA,由于串联型直流稳压电源可以输出大的电流和高的电压，又采用负反馈电路，能够克服由于负载变动而产生输出电压的变化，从而能够经常保持一定值的输出电压。
测试结果表明，所设计的可变电压电源在输出端可以输出3-9V的电压，并且是稳定的，各点的参数也符合要求，能够为电子设备提供稳定可靠的直流电压。
目录1 引言 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 可变电压电源研究的现状 (1)2 数字电位器的特点及其工作原理 (3)2.1 数字电位器 (3)2.2数字电位器的特点 (4)2.3 数字电位器的工作原理 (5)3 数字电位器的应用技术及直流电压 (7)3.1 减小额定阻值误差和温度系数的影响 (7)3.2 通频带的选择 (8)3.3 大电流线性分压器 (8)3.4 输出正、负电压的分压器 (9)3.5控制信号波形畸变 (9)4 数字电位器可变电源电压设计 (10)4.1稳压电源的组成 (10)4.2电源的结构 (10)4.2.1选择输出晶体管 (11)4.2.2 误差放大器的设计 (11)4.2.3稳压工作用的电容器 (12)4.3电容滤波电路 (13)4.4测试方法 (13)结束语 (15)附录 (18)1 引言1.1 选题的目的及意义在这二十一世纪信息高速发展的时代，基于市场对设备集成化，微型化的要求，越来越需要用数字电位器代替机械电位器，以提高系统的可靠性和可控性。
数字电位器应用实例
数字电位器应用实例数字电位器是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
它通过改变电阻器的阻值来调节电路中的电压或电流，具有精密调节、稳定性好等特点。
下面将介绍几个数字电位器的应用实例，以展示其在不同领域中的作用。
首先，数字电位器在音频调节中起着重要的作用。
比如在音响系统中，数字电位器可以用于调节音量大小。
用户只需要转动数字电位器，就能够改变电路中的电阻值，从而改变声音的音量大小。
这使得用户可以方便地根据自己的需求来调整音量，提高音响系统的使用体验。
其次，数字电位器还可以用于调节光的亮度。
在LED照明系统中，数字电位器可以用来调节LED灯的亮度。
通过改变数字电位器的电阻值，可以控制LED灯的电流大小，从而改变亮度。
这种调节方式比传统的调光开关更加精确，可以满足不同场合对照明亮度的要求。
此外，数字电位器还可以用于电子设备的校准和调试。
比如在温度传感器中，数字电位器可以用来校准温度测量的准确性。
通过调节数字电位器的电阻值，可以模拟不同的温度值，并与实际测量值进行对比，以判断温度传感器是否工作正常。
这种方式可以提高温度测量的精度和可靠性。
另外，数字电位器还可以应用于电子设备的电源管理中。
比如在电池充电管理系统中，数字电位器可以用来调节电流大小，以实现对电池的充电和放电控制。
通过调节数字电位器的阻值，可以调整电路中的电压和电流，从而实现对电池的有效管理，延长电池的使用寿命。
总之，数字电位器作为一种重要的电子元件，在各个领域中有着广泛的应用。
无论是在音频调节、光控调节、设备校准还是电源管理等方面，数字电位器都发挥着重要的作用。
通过了解数字电位器的原理和应用场景，我们可以更好地理解其作用，并在实际应用中灵活运用，实现更好的控制和调节效果。
希望本文对读者有所启发，引发对数字电位器应用的更多思考和研究。
电子英语证书考试(PEC)-集成电路术语解释
电子英语证书考试(PEC)-集成电路术语解释Acquisition Time (采集时间):与采样A/D相关，在输入端使用跟踪/保持(T/H)放大器来采集和保持(以特定的容差)模拟输入信号。
采集时间是T/H放大器被置于跟踪模式后稳定到其终值所需要的时间。
Active Filter (有源滤波器):有源滤波器采用有源器件(例如运算放大器)来产生滤波器响应。
这种技术在高速应用中具备优势，因为不需要使用电感(高频率特性差)。
ADIsimADC™ (模数转换器(ADC)设计工具):ADIsimADC工具可以帮助用户选择模数转换器(ADC)、执行评估以及排除故障。
它使用典型数据值，通过数学方式模拟所选ADC的一般行为，允许用户施加输入信号、设置编码（采样）速率以及在选定的ADC上仿真FFT。
这款工具对于检查所选ADC的SNR、SFDR、SINAD、THD、ENOB等非常有用。
注意：这款工具不能完全模拟模数转换的各方面特性，不应用来代替实际硬件测试。
下载并使用这款工具的全功能版本，可以发现其它功能。
（更多信息请参考应用笔记AN-737 pdf）Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR) :A ratio in dBc between the measured power within a channel relative to an adjacent channel.Adjacent Channel Power Ratio (ACPR) :See Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR).Aliased Imaging (混叠镜像):这是一种利用故意混叠作为高频信号的技术，通常用于直接数字频率合成器(DDS)。
Aliasing (混叠):在一个数据采样系统中，为了避免损失数据，必须以FS>2FA的速率对模拟输入进行采样(Nyquist定理)。
数字电位器和数模转换器的区别
数字电位器和数模转换器的区别1 引言利用数字输入控制微调模拟输出有两种选择：数字电位器和数/模转换器(DAC)，两者均采用数字输入控制模拟输出。
通过数字电位器可以调整模拟电压;通过DAC 既可以调整电流，也可以调整电压。
电位器有三个模拟连接端：高端、抽头端(或模拟输出)和低端(见DAC 和数字电位器存在一些明显区别，最明显的差异是DAC 通常包括一个输出放大器/缓冲器，而数字电位器却没有。
大部分数字电位器需要借助外部缓冲器驱动低阻负载。
有些应用中，用户可以轻易地在DAC 和数字电位器之间做出选择;而有些应用中两者都能满足需求。
本文对DAC 和数字电位器进行了比较，便于用户做出最恰当的选择。
2 数/模转换器DAC 通常采用电阻串结构或R-2R 阶梯架构，使用电阻串时，DAC 输入控制着一组开关，这些开关通过匹配的一系列电阻对基准电压分压。
对于R-2R 阶梯架构，通过切换每个电阻对正基准电压进行分压，从而产生受控电流。
该电流送入输出放大器，电压输出DAC 将此电流转换成电压输出，电流输出DAC 则将R-2R 阶梯电流通过放大器缓冲后输出。
如果选择DAC，还要考虑具体指标，如串口/并口、分辨率、输入通道数、电流/电压输出、成本等。
对于注重速度的系统，可以选用并行接口;如果注重成本和尺寸，则可选用3 线或2 线串口，这种器件引脚数较少，可显著降低成本，而且，有些3 线接口能达到26 MHz 的通信速率，2 线接口能够达到3.4 MHz 的速率。
DAC 的另一个指标是分辨率，16 位或18 位DAC 可以提供微伏级控制。
例如，一个18 位、2.5V 基准的DAC，每个LSB 对应于9.54μV，高分辨率对于工业控制(如机器人、。
用数字电位器替代机械电位器
用数字电位器替代机械电位器摘要：数字可调节电位器，也称为数字电位器或digpot，不仅能够在众所周知的音频应用中替代机械电位器，而且能够在所有电子设备中替代传统的机械电位器。
作为模/数转换器(DAC)的一种简单、廉价形式，数字电位器以可变电阻形式提供模拟输出。
类型包括：易失和非易失两种形式，采用数字架构为系统带来了许多优势。
数字电位器不容易受灰尘、污物以及潮湿环境的影响，而机械电位器在这些环境下很容易损坏。
引言数字电位器的可靠性远远高于机械电位器，能够轻松保证50,000次以上的可靠读写次数，而机械电位器的重复调节次数只能达到几千次甚至几百次。
数字电位器的分辨率为32级(5位)至256级(8位)或更高。
对于LCD对比度调节等动态范围要求不高的应用，选择较低分辨率的器件即可满足实际应用的要求。
目前，有些高分辨率的数字电位器已经成为音频等高保真应用的理想选择，能够提供高达90dB的动态调节范围。
非易失有些应用要求数字电位器具备非易失存储功能，两种类型的器件(易失和非易失存储器)在市场上都很普及。
非易失数字电位器更接近于机械电位器，它能够在不同的外部条件(是否有外部电源供电)下保持阻值。
音频设备需要内部储存音量设置，设备重新上电时要求电位器保持相同的电阻值，即使在电源完全关闭的情况下。
MAX5427/MAX5428/MAX5429系列数字电位器提供独特的编程功能。
这些器件为具有一次性编程(OTP)存储器，将电位器抽头的上电复位(POR)位置设置在用户定义的数值(抽头位置保持可调，但重新上电后始终返回到固定的设置位置)。
此外，OTP还可以禁止接口通信，将抽头锁存到所要求的固定位置，避免进一步的调节。
这种情况下，器件成为一个固定比值的电阻分压器，而非电位器。
音频设计考虑电位器具有对数抽头和线性抽头，高保真音频设备的音量调节一般选用对数电位器，因为考虑到人耳的非线性滤波特性，对数抽头可以获得线性音量调节。
目前，高集成度数字电位器可以在单芯片内集成六路独立的电位器，以支持多声道音频系统，例如：立体声、杜比环绕立体声系统。
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DAC与数字电位器：在我的应用中选择哪种合适？
2007-08-21 11:33:53 作者：美信集成产品公司来源：电子系统设计
关键字：缓冲负载架构输出
本应用笔记对数模转换器(DAC)和数字电位进行了对比，传统的数字电位器用于替代机械电位器。
随着分辨率的提高和功能的增多，数字电位器也可用来取代一些传统的DAC应用。
另外，传统的DAC与数字电位器相比尺寸较大，价格较高。
然而，随着DAC价格的降低、封装尺寸的减小，DAC也可用来取代数字电位器的使用。
利用数字输入控制微调模拟输出有两种选择：数字电位器(pot)和数模转换器(DAC)，两者均采用数字输入控制模拟输出。
通过数字电位器可以调整模拟电压；通过DAC既可以调整电流、也可以调整电压。
电位器有三个模拟连接端：高端、抽头端(或模拟输出)和低端(见图1a)。
DAC具有队应的三个端点：高端对应于正基准电压，抽头端对应于DAC输出，低端则可能对应于接地端或负基准电压端(见图1b)。
传统的数字电位器用于替代简单的机械式电位器。
随着数字电位器分辨率的提高，功能的增多，一些传统的DAC应用也开始由数字电位器替代。
DAC和数字电位器存在一些明显区别，最明显的差异是DAC 通常包括一个输出放大器/缓冲器，而数字电位器却没有。
大部分数字电位器需要借助外部缓冲器驱动低阻负载。
有些应用中，用户可以轻易地在DAC和数字电位器之间做出选择；而有些应用中两者都能满足需求。
本文对DAC和数字电位器进行了比较，便于用户做出最恰当的选择。
DAC的基本特点和优势
DAC通常采用电阻串结构或R-2R阶梯架构，使用电阻串时，DAC输入控制着一组开关，这些开关通过匹配的一系列电阻对基准电压分压。
对于DAC R-2R阶梯架构，通过切换每个电阻对正基准电压进行分压，从而产生受控电流。
该电流送入输出放大器，电压输出DAC将此电流转换成电压输出，电流输出DAC则将R-2R阶梯电流通过放大器缓冲后输出。
如果选择DAC，还要考虑具体指标，如串口/并口、分辨率、输入通道数、电流/电压输出、成本以及相对精度等。
DAC的通信接口可以是串口和并口，串行接口顺序发送数据，通过一条输入或输出线一位接着一位地传输。
并行接口通是发送所有的数据位，每一位需要独立的引脚/连接点。
串行接口通常分为两种类型：3线(SPI?、QSPI?或MICROWIRE?兼容)或2线(I?C)。
一些3线接口包含数字输出线，称为4线接口。
为简单起见，本文将其统称为3线接口。
对于注重速度的系统，可以选用并行接口；如果注重成本和尺寸，则可选用3线或2线串口，这种器件引脚数较少，可显著降低成本，而且，有些3线接口能达到26MHz的通信速率，2线接口能够达到3.4MHz的速率。
对于需要多个DAC级联的应用可以选择3线串行接口，3线和2线接口都可以读回写入DAC的数据。
读回数据是DAC相对于数字电位器的另一个优势。
DAC的另一个指标是分辨率，16位或18位DAC可以提供微伏级控制。
例如，一个18位、2.5V 基准的DAC，每个最低有效位(LSB)对应于9.54?V，高分辨率对于工业控制(如机器人、发动机等产品)极为重要。
目前，数字电位器能够提供的最高分辨率是10位或1024抽头。
DAC的另一个优势是能够在单芯片内集成多路转换器，例如，MAX5733内置32路DAC，每路都能提供16位的分辨率。
当前的数字电位器最多只能提供6个通道，如DS3930是少数几款单芯片6通道电位器中的一款。
DAC通过R-2R阶梯或电阻串、输出放大器和MOSFET提供电流或电压输出驱动，DAC与数字电位器最明显的差别是DAC的输出放大器，输出放大器允许DAC驱动低阻负载，但到目前为止，很少有电位器提供输出放大器。
DAC能够源出或吸入电流，为设计者提供更大的灵活性。
例如，MAX5550 10位DAC通过内部放大器、p沟道MOSFET和上拉电阻能够提供高达30mA的输出驱动。
而MAX5547 10位DAC配合放大器、n沟道MOSFET和下拉电阻可以提供3.6mA的吸电流。
除电流输出外，一些DAC还可以与外部放大器连接提供额外的输出控制。
后一种DAC也成为加载/感应DAC。
因为DAC通常内置放大器，成本要高于数字电位器。
但随着新型DAC尺寸的缩小，成本差异也越来越小。
数字电位器的基本特点和优势
前面已谈到数字电位器可以通过数字输入控制电阻。
图1a中的3端数字电位器实际上是一个固定端到端电阻的可调电阻分压器。
通过将电位器中心抽头与高端或低端相连，或使高端或低端浮空，数字电位器能配置成2端可变电阻。
与DAC不同，数字电位器能将H端接最高电压，L端接最低电压，或反向连接。
选用数字电位器时，用户也需考虑具体的指标：线性或对数调节、抽头数、抽头级数、非易失存储器、成本等。
控制接口有增/减控制、按钮、SPI和IC。
线性电位器比对数电位器更通用，线性电位器中的每个抽头电阻相同，从低端到高端的变化为线性传输函数。
对数抽头的电位器一般用于音频信号的调节。
因为每变化一级对应的分贝数需要与人耳的响应特性一致。
数字电位器通过及种类型的接口通信，包括I?C和SPI。
此外，数字电位器还提供2线的递增、递减接口控制；与SPI略有不同的3线接口；按键增/减控制方式。
MAX5456 32抽头数字电位器组合了2线按键控制接口，其两路数字电位器的中心抽头可以上、下调节，或均衡左、右声道的音频信号。
DAC/电位器的应用选择
很多应用场合，用户可以轻易地在DAC和电位器之间做出选择。
要求高分辨率的电机控制、传感器或机器人系统，需要选用DAC。
另外，高速应用中，例如基站、仪表等对速度、分辨率要求较高，甚至需要并行接口的DAC。
电位器的线性特性便于构建放大器的反馈网络。
相对于DAC，对数电位器更适合音量调节。
但在当前的许多应用中,DAC与数字电位器之间选择的界限比较模糊，图2中的DAC和数字电位器都可用于控制MAX1553 LED驱动器的亮度调节。
MAX1153 BRT输入的直流电压和FB与GND之间的检流电阻决定了LED的电流。