数字电位器的应用

! "# ! !!"#$!专栏 数字电位器的应用 $%&’(北京办事处 魏智 # 用数字电位器替代机械式电位器 数字电位器的写次数很容易达到 )*+ ***次，而 机械式电位器的调节次数一般只有几千次，甚至几 百次。目前市场上提供的数字电位器的分辨率在 ,- 级（)位）到 -).级（/位）甚至更高。对于像 012显示 器对比度调节或其它动态范围要求不高的应用，设 计时可以选用低分辨率、低成本的数字电位器。而 高分辨率的数字电位器则被广泛用于动态范围高达 3*45的音频和 6’ ! 7’设备中。数字电位器具有易失 和非易失两种类型，非易失数字电位器与机械式电 位器很相似，它们无论上电与否都可以保持电阻值 设置，特别是 $89):-" ; $89):-/ ; $89):-3数字电 位器，更具有独特的编程特性，每个器件带有一个一 次性编程（<=>）存储器，能够在上电复位（>功能也可以关闭接口操作，使抽头位置始 终保持在所希望的地方。这样，器件就像一个阻值 固定的分压器，而不是电位器。 大多数数字电位器可以通过传统的 @-1或 A>@ 接口进行编程，有些器件则采用上 ;下脉冲计数调节 方式。采用数字电位器有很多优势，首先，这些电位 器对灰尘、污垢和潮湿的环境不敏感，而这些因素对 于机械式电位器来说则是致命的。数字电位器几乎 能够在任何电子系统中替代老式的机械电位器，而 不仅仅是在音频产品，图 #列出了数字电位器的几 种典型应用。 - 数字电位器在音频设备中的应用 与机械式电位器相比，数字电位器的另一优势 是可以直接安装在电路板的信号通道上，而不需要 复杂、昂贵的机械与电控的整合 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。数字电位器 可提高电子噪声抑制能力，不存在机械电位器连线 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 数字电位器的应用 图 , 21 ;21变换电路 ! "# ! 《国外电子元器件》#$$%年第 &期 #$$%年 &月 图 ’ 数字电位器典型应用 拾取的干扰信号。传统的数字电位器只是简单地直 接取代机械式电位器，它们具有相同的使用方法，因 而无需做过多的说明。然而，对于特殊用途的器件， （如低成本立体声音量控制），使用时可能会出现一 些特殊问题。 数字电位器可以提供对数和线性变化函数，对 数变化的数字电位器常用于 () ! *)音频设备中的 音量调节，可为具有非线性响应特性的人耳建立一 个线性变化的音量控制。目前，高度集成的数字电 位器可以在单芯片内提供六个独立的电位器，并支 持多声道音频设备，如立体声、环绕杜比系统等。对 于音频设备，需要注意每一级抽头位置的瞬变过程， 如果抽头位置没有精确地切换到 $+，音频信号会带 有噼啪声和砰然声。幸运的是，新一代数字电位器 包含的过零检测功能（如 ,-’.$#）可确保在检测到 过零（$+）或 %$/0延迟时改变抽头位置，从而可降低 抽头位置瞬变时的音频噪声。 新一代的 ,-’.$#音频电位器包含了两个数控 电位器，对数抽头，每级变化 ’12。最大衰减量为 3&12。此外，它还带有静音功能，可将信号衰减 4$12。,-’.$#有四个按键输入，可用于音量 5平衡控 制。合理利用其过零检测器，能够实现音量的无缝 调节，以得到纯净的音频信号。图 #提供了一个前置 放大器方案，可通过按键控制两个立体声声道。用 ,-’.$#构成音量控制电路时，需要将交流信号偏置 在直流电源范围内，否则，,-’.$#会将低于 67,、高 于 +88的音频信号钳位掉，,-’.$#可以采用 &+或 %+电源。由于音频信号通常是对称的，所以，最好将 直流偏置设置在 +88 5 #，以获得最大的音频信号摆 幅。图 #（9）是一个惠斯通桥电路，可用来将输入信 号偏置在 +88 5 #。该电路允许交流信号通过位于中 间位置的电阻（电位器），来对电阻两端进行相同的 直流偏置。这一点对于数字电位器非常关键，因为 过零检测器是在电位器两端电压为零时切换电位器 的位置，因而，可以消除由于数字电位器的非连续切 换所造成的噼啪声和砰然声。图 #（:）是在图（9）基 础上构建的电路，该电路的输入阻抗为 ’&; "?@A’3"的 +88引 脚加旁路电容。 ! "# ! # 基于电位器的电压电阻转换电路 在工业控制和偏置调节电路中，有时需要将电 压信号转换成电阻，这一过程在具体实施时有一定 的难度。图 #利用两路数字电位器提供了一个简单 的转换方案。图中，数字电位器 $%和运算放大器 $# 构成数字采样保持电路，$%通过调节其内部分压比 保证 &’()*+对 &(,的跟踪，这样，滑动端电阻将与 &(, 成正比。由于 $%、$-的数字输入是连接在一起的， $-的滑动端位置与 $%相同，对应端的电阻也相 同。这样便可得到与 &(,成正比的电阻，从而实现电 压至电阻的转换。 由于 $%、$-是完全相同的数字电位器，其数字 输入连接在一起，因此，它们的滑动端位置也相同。 ./01置为低电平，输出电阻将随着 &(,而改变；而 ./01 置为高电平则将保持阻值不变。也可以将 ./01始终接地，在这种情况下，即使 &(,保持恒定， 输出电阻也会在两个相 邻状态之间连续翻转。假 如 电 位 器 端 电 阻 为 %23!，抽头数为 #-，那 么，当滑动输出端电阻设 置在 43!时，输出电阻将 随 时 钟 在 43! 和 45 #%-43!之间跳变。需 要时，可以在滑动输出端 接一个电容来滤除跳变 效应。该电路所允许的时 钟频率范围为 %2267 8 %2367。而输出电阻并非 实时跟随 &(,的变化，但 经过若干个时钟周期后 可以达到其终值。时钟数取决于滑动端的初始位置 和输入电压，最大值为 #-（电位器抽头数）。如果需 要更高的分辨率，可以用 9位或 :位数字电位器替 代本电路中的 4位芯片。注意，;<=4%92上电时将滑 动端设置在中心位置，因而，可使两路数字电位器同 步工作，并保持相同的电阻。选择数字电位器时，通 常需要知道电位器的上电初始状态。 > 结论 数字电位器与机械式电位器相比，除可靠性外， 还占用空间较小。另外，由于减小了寄生参数，因而 具有较强的抗干扰能力。数字电位器几乎可以在所 有应用中替代机械式电位器，以减轻 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 人员和最 终用户的负担。但使用数字电位器时需要注意其温 度系数（?0）指标，而且对于大多数数字电位器，必 需给出两个不同的 ?0指标：一个是端至端 ?0， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示 电阻随温度的绝对变化量，另一个 ?0参数指的是 比例 ?0。数字电位器通常用作分压器，这些应用对 绝对阻值的要求并不严格，特别是比例应用。一个 比例 ?0为 4@@A的数字电位器便可以在整个温度 范围内提供非常稳定的增益配置。而用于可编程增 益放大器（)B<）和仪表放大器（(<）的数字电位器一 般需要较高的精度，这些应用一般要求比例系数的 容差（精度）在 ! >2C 8 D :4C范围内优于 25 2-4E。 收稿日期：-224 ! 2% ! %F 咨询编号：!"!#$" 图 - 立体声前置放大器 图 # 用两路相同的数字电位器实现电压至电阻转换 数字电位器的应用