數(shù)字電位器的基本原理及典型應(yīng)用

數(shù)字電位器，是采用CMOS工藝制成的數(shù)字-模擬混合信號(hào)處理集成電路，亦稱數(shù)控可編程電阻器，簡(jiǎn)稱數(shù)控電位器(Digitally Controlled Potemi- ometers，DCP)。數(shù)字電位器是一種新概電子器件。它與機(jī)械電位器相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)械電位器的理想替代品，可廣泛用于可編程穩(wěn)壓器、儀器儀表、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

數(shù)字電位器的基本原理

數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件，其等效電路如圖2-5-1所示。當(dāng)數(shù)字電位器作分壓器使用時(shí)，其高端、低端、滑動(dòng)端分別用Uh、UL、Uw表示;作可調(diào)電阻器使用時(shí)，分別用RH、RL、RW、(或H、L、W)來(lái)表示。

數(shù)字電位器的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖2-5-2所示。將n只阻值相同或不同的電阻串聯(lián)在UH、UL端(亦稱作RH、RL端)之間，每只電阻的兩端分別經(jīng)過(guò)一個(gè)由CMOS管或NMOS管構(gòu)成的模擬開關(guān)連在一起，作為數(shù)字電位器 (DCP)的抽頭。這種模擬開關(guān)等效于單力單擲開關(guān)，且在數(shù)字信號(hào)的控制下每次只能有一個(gè)模擬開關(guān)閉合，從而將中聯(lián)電阻的一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到滑動(dòng)端。

數(shù)字電位器的原理示意圖如圖2-5-3所示。假定數(shù)字電位器為16抽頭，步進(jìn)量為 660Ω,滑動(dòng)端每移動(dòng)一步，輸出電阻就增加660Ω?？紤]到滑動(dòng)端無(wú)論處于哪一位置，都接著一只模擬開關(guān)，該模擬開關(guān)的電阻值就是滑動(dòng)端電阻，也是數(shù)字電位器的起始電阻?，F(xiàn)假定滑動(dòng)端電阻為100Ω，當(dāng)滑動(dòng)端移動(dòng)15步時(shí)就到達(dá)Rh端，此時(shí)Rw端與RL端之間的輸出電阻應(yīng)為100Ω+660Ωx15 =10kΩ。