利用数字电位器实现电压-电阻转换
数字电位器常见问题及应用经验总结
对于设计人员而言，数字电位器正变得越来越重要，它们具有很多优点，但也存在很多限制。
下面比较机械电位器，数字电位器的共同点和区别，并由此帮助读者了解如何使用数字电位器。
电位器的出现有很长的历史，它以各种方式应用在广泛的领域，如常数调整和测量领域。
最常见的莫过于设定和微调电阻值来微调电路，设置电平和调整增益等。
电位器也被用来设计机器人和工业设备中的位置反馈。
针对电位器需要考虑的各个方面，需针对特定应用的各种需求来设置。
如电位器上的最大电压，各臂所能提供的最大电流，能允许消耗的最大功率以及最需要考虑的电阻问题。
从功率到噪声的各个方面。
单个电阻的误差通常有+/-20%到+/-5%，温度也会造成电阻值的漂移，所以需要考虑电位器的精度，线性，单调性与否，是否考虑设计中其它因素。
比如人耳对声音的频率响应将比较重要。
断电与加电时电阻的变化，成本和体积，还有可靠性如装配，潮湿等。
在爱迪生一千多项的发明当中,电位器总是为人们所遗忘。
它是在十九世纪七十年代被发明并应用在开关中。
如图一所示。
经一百年来，随着材料及外形的改变，机械电位器在一些初级的应用中受到极大的关注。
无可置疑机械电位器和数字电位器有许多区别，而它们的共性却令人惊讶。
其中最大相同就是它们都具有可调性，能提供大范围的端到端电阻。
机械电位器可耐上千伏的高压，数字电位器受制于小体积通常电压在30伏以内。
机械电位器电阻容量也比数字电位器大。
然而我们只要稍加考虑就可以解决上述问题。
机械电位器受振动发生电阻飘移的时候会给设计造成问题。
机械电位器的接触点因磨损，老化而造成电阻增大或失效，进而使机械电位器的性能无法预知。
数字电位器则无因机械结构造成上述的问题，可以经上万次开关操作而依然保持一致。
数字电位器通常采用多晶硅或薄膜电阻材料，具有低噪声，高精度和优良的温度系数。
机械电位器和数字电位器尺寸大小比对如图二所示。
数字电位器另一个显著优点是可编程性，它可以象EEPROM一样电压编程来调节电阻，可以取代电压跟随器，还可以象数模转换器一样来控制或设置电压电流。
数字电位器芯片X9511的应用扩展
数字电位器芯片X9511的应用扩展杨善迎莱芜职业技术学院引言数字电位器在我国还是近几年出现的新型器件，该器件一出现，就以其调节准确方便，使用寿命长，受物理环境影响小，性能稳定等特点，而被广大电子工程技术人员所接受。
但数字电位器本身能够承受的电流和电压有限，因而需要扩展，同时在实际应用中，数字电位器的阻值范围及分辨率也需要扩展，本文介绍的扩展方案适用于各种信号的数字电位器。
数字电位器简介数字电位器是可用数字信号控制电位器滑动端位置的新型器件，一般分按钮控制和串行信号控制两种，X9511就是XICOR公司生产的理想按键式数字电位器，它内含31个串联电阻阵列和32个轴头。
轴头位置由两个按键控制，并且可以被存储在一个E2PROM存储器中，以供下一次通电时重新调用，并自动恢复轴头位置，X9511有1kΩ和10kΩ的X9511Z和X9511W两种规格。
X9511内部由计数器、存储器、译码器、模拟开关和电阻阵列等电路组成，其中计数器是5位可逆计数器，可用于对控制信号PU（或PD）进行加（或减）计数，计数器的计数值可以在ASE 的控制下存储非易失性存储器中。
计数器的数值经过32选1译码器译码后可用于控制模拟开关，32个模拟开关相当于电位器的32个轴头，电阻阵列由采用集成电路工艺制作的31个串联一起的电阻构成，电阻两端分别连接模拟开关的一端，而模拟开关的另一端连接在一起构成数字电位器的滑动端（VW），译码器的输出端可控制模拟开关的通断，从而实现滑动轴头位置的变化。
X9511的计数器电路具有以下特点：◆输入端具有内部上拉电阻和消除开关抖动的抗扰电路，当输入脉冲宽度小于40ms时，计数器将其视为干扰信号而不进行计数；◆PU和PD引脚可直接连接一个按钮开关到地，当按钮按下时，在PU或PD端产生一个负脉冲，使计数器进行加1（按PU键）或减1（按PD键）计数；◆能将计数值存储在非易失性存储器E2PROM中长期保存；◆能在上电时自动将E2PROM中的数据恢复到计数器中；◆当计数器计数到最大值“31”时，PU按键失效，而计数到最小值“0”时，PD按键失效，从而避免循环计数，保证电位器调到最大位置时不会跳到零位，或从零位跳到最大位置。
i2c数字电位器
i2c数字电位器
i2c数字电位器是一种基于I2C总线接口的数字电位器。
它具有高精度、高速度和低功耗的特点，通过I2C总线与微控制器进行通信，实现对电位器的精确控制。
i2c数字电位器的工作原理是利用一个电阻矩阵来调整输入电压，并将电阻值转换为数字信号。
通过对电阻矩阵的编程，可以实现对电位器的精确控制。
同时，i2c数字电位器还具有自动校正功能，可以消除电阻元件的漂移和温漂等问题，提高电位器的稳定性。
此外，i2c数字电位器的封装小巧，可以广泛应用于各种紧凑型电子产品中。
在应用时，可以通过I2C总线和微控制器进行连接，实现对电位器的快速和简便的控制。
总之，i2c数字电位器是一种先进的电子元件，具有高精度、高速度、低功耗、自动校正等优点，可广泛应用于各种电子产品中。
详解数字电位器的原理与应用
详解数字电位器的原理与应用数字电位器（DigitalPotenTIometer）亦称数控可编程电阻器，是一种代替传统机械电位器（模拟电位器）的新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路。
数字电位器采用数控方式调节电阻值的，具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声、不易污损、抗振动、抗干扰、体积小、寿命长等显著优点，可在许多领域取代机械电位器。
数字电位器一般带有总线接口，可通过单片机或逻辑电路进行编程。
它适合构成各种可编程模拟器件，如可编程增益放大器、可编程滤波器、可编程线性稳压电源及音调／音量控制电路，真正实现了“把模拟器件放到总线上”（即单片机通过总线控制系统的模拟功能块）这一全新设计理念。
目前，数字电位器正在国内外迅速推广，并大量应用于检测仪器、PC、手机、家用电器、现代办公设备、工业控制、医疗设备等领域。
1.基本工作原理由于数字电位器可代替机械式电位器，所以二者在原理上有相似之处。
数字电位器属于集成化的三端可变电阻器件其等效电路，如图l所示。
当数字电位器用作分压器时，其高端、低端、滑动端分别用VH、VL、VW表示；而用作可调电阻器时，分别用RH、RL和RW表示。
图2所示为数字电位器的内部简化电路，将n个阻值相同的电阻串联，每只电阻的两端经过一个由MOS管构成的模拟开关相连，作为数字电位器的抽头。
这种模拟开关等效于单刀单掷开关，且在数字信号的控制下每次只能有一个模拟开关闭合，从而将串联电阻的每一个节点连接到滑动端。
数字电位器的数字控制部分包括加减计数器、译码电路、保存与恢复控制电路和不挥发存储器等4个数字电路模块。
利用串入、并出的加／减计数器在输入脉冲和控制信号的控制下可实现加／减计数，计数器把累计的数据直接提供给译码电路控制开关阵列，同时也将数据传送给内部存储器保存。
当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后，译码电路的输出端只有一个有效，于是只选择一个MOS管导通。
数字控制部分的存储器是一种掉电不挥发存储器，当电路掉电后再次上电时，数字电位器中仍保存着原有的控制数据，其中间抽头到两端点之间的电阻值仍是上一次的调整结果。
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。
数字电位器作用
数字电位器作用
数字电位器是一种常见的电子元件，它在电路中起到调节电阻值的作用。
它可以通过调节旋钮或滑动杆来改变电阻值，从而控制电路中的电流或电压。
数字电位器的作用十分重要，它广泛应用于各种电子设备和系统中。
数字电位器可以用于控制音频设备的音量。
我们常常使用手机、电视、音响等设备来收听音乐或观看电影，而数字电位器正是控制这些设备音量的关键。
通过调节数字电位器，我们可以增大或减小音量，使音乐或影片的声音更适合我们的需求。
数字电位器还可以用于调节光亮度。
在一些电子产品中，比如电视、显示器、电子灯等，数字电位器可以控制光亮度的高低。
通过调节数字电位器，我们可以使屏幕的亮度更加明亮或更加柔和，以满足不同环境下的观看需求。
数字电位器还常用于控制温度。
在一些家用电器中，比如空调、加热器等，数字电位器可以调节设备的温度。
通过调节数字电位器，我们可以使室内温度升高或降低，以获得舒适的生活环境。
数字电位器还可以用于控制电子设备的频率。
在无线电通信领域，数字电位器可以通过调节频率来实现信号的调制和解调。
它在无线电收发器、调频电台等设备中起到了至关重要的作用。
数字电位器在电子设备和系统中发挥着重要的作用。
它可以用于调
节音量、光亮度、温度和频率等参数，以满足人们的各种需求。
无论是在家庭生活中还是在工业生产中，数字电位器都扮演着不可或缺的角色。
它的出现使得我们的生活更加便利，也推动了科技的发展和进步。
数字电位器 负电压
数字电位器负电压数字电位器是一种常用的电气元件，它可以用来调节电路中的电压。
一般来说，数字电位器是由一个导电材料制成的，其电阻随着调节器旋钮的旋转而改变。
数字电位器有正电压和负电压两种类型，本文将专注于负电压数字电位器。
首先，我们先来了解一下电位器的基本原理。
电位器是由一个固定电阻和一个可调节电阻组成的。
可调节电阻通常是一个旋钮，我们可以通过旋转旋钮来改变电位器的电阻值。
当电位器与电路连接时，调节旋钮可以改变电路中的电流分布，从而改变电路中的电压。
在正电压数字电位器中，调节旋钮的旋转方向与所要调节的电压相同。
但在负电压数字电位器中，调节旋钮的旋转方向与所要调节的电压相反。
这是因为在负电压数字电位器中，旋钮旋转的方向与正电压数字电位器相反，这样可以产生负电压信号。
负电压数字电位器一般用于需要负电压输入的电路中，例如一些放大器电路。
这些电路需要一个负电压信号来确保正确的放大效果。
负电压数字电位器可以通过调节旋钮来生成所需的负电压信号，以满足电路对负电压输入的要求。
负电压数字电位器的使用方法与正电压数字电位器类似。
首先，我们需要确定所需的负电压范围。
然后，选择一个合适的负电压数字电位器，确保其电阻范围可以覆盖所需的负电压范围。
接下来，将该数字电位器与电路连接，并确保连接正确无误。
在使用负电压数字电位器时，我们需要根据实际需要调节旋钮来获取所需的负电压信号。
当旋钮旋转到最低位置时，负电压信号最小。
当旋钮旋转到最高位置时，负电压信号最大。
通过调节旋钮可以获得不同幅度的负电压信号，并将其输入到所需的电路中。
此外，我们还需要注意一些使用负电压数字电位器的注意事项。
首先，我们需要确保电路中的其他部件能够接受负电压信号，并且不会受到损坏。
其次，我们需要谨慎调节旋钮，防止负电压信号超出所需范围。
最后，我们需要定期检查负电压数字电位器的连接，确保其正常工作。
总之，负电压数字电位器是一种常用的电气元件，可以用来生成负电压信号。
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利用数字电位器实现电压-电阻转换
2008年07月17日
在工业控制和偏置调节电路中有时需要将电压转换成电阻，这一过程在具体实施时有一定的难度。
图1所示电路利用两路数字电位器提供了一个简单的转换方案。
图1. 利用两路相同的数字电位器实现电压-电阻转换
数字电位器U1和比较器U3构成数字式跟踪-保持电路，U1通过调节其内部分压比来保证VWIPER跟踪VIN。
这样，滑动电阻将与VIN成正比。
由于U1和U2的数字输入是连接在一起的，因此U2的滑动端位置与U1相同，对应端之间的电阻也相同。
从而可得到与VIN成正比的电阻，从而实现了电压至电阻的转换。
数字式跟踪-保持电路的工作过程如下所述。
为跟踪VIN，在每一个时钟脉冲到达时，U1的滑动端位置(中心抽头)会向上或向下移动。
比较器U3对模拟输入(VIN)和滑动端电压(VWIPER)进行比较。
如果VIN > VWIPER，比较器输出逻辑高电平，并使滑动端位置向上移动，VWIPER增大。
VWIPER将保持递增状态，直到其大于VIN为止；然后，比较器输出翻转为低电平，控制滑动端向下移动。
对应每个时钟周期，滑动端将根据需要向上或向下移动，以跟踪VIN。
分压器的参考输入(VH和VL)决定输入电压的范围；如果
VIN在0V至5V (直流)之间，则使VL = GND、VH = 5V (直流)。
由于U1和U2相同并且它们的数字输入连接在一起，因此它们的滑动端位置也相同。
LOCK输入置为低电平时，输出电阻将随着VIN而改变；LOCK置为高电平时，将保持阻值不变。
可以将LOCK始终接地，但这种情况下，即使VIN保持恒定，输出电阻也会在两个相邻状态之间连续转换。
例如，如果电位器的端到端电阻为10kΩ，当滑动端电阻设置在5kΩ时，输出电阻将随时钟在5kΩ和5.3125kΩ之间转换。
如果需要，可以在滑动端输出接一个电容，滤除电阻变化的影响。
可以采用100Hz至10kHz的时钟频率。
输出电阻并非实时跟随VIN变化，而是需要经过若干时钟周期之后才达到终值。
时钟数(最多32个)取决于滑动端的初始位置和输入电压。
如果需要更高的分辨率，可以用6位或8位数字电位器替代图中的5位器件。
注意，MAX5160上电复位时将滑动端设置在中心位置，从而可使两路数字电位器同步至相同的电阻。
需选用上电时具有确定状态的数字电位器。