按鈕控制數(shù)控電位器X9511及其應(yīng)用

在各類(lèi)電子電路中，電阻是必不可少的重要器件。其參數(shù)選擇的是否適當(dāng)，直接影響到電路的正常運(yùn)行。特別是在處理一些要求比較嚴(yán)格的模擬信號(hào)電路中，電阻的阻值更為重要。人們常用電位器或可調(diào)電阻替代關(guān)鍵部位的電阻，以便能夠?qū)⑵湔{(diào)整到最佳狀態(tài)。由于機(jī)械電位器或可調(diào)電阻在調(diào)節(jié)時(shí)不易掌握，并且隨著環(huán)境溫度的變化及使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其阻值波動(dòng)較大。本文介紹一種按鈕控制數(shù)控電位器,美國(guó)xicor公司的新產(chǎn)品x9511系列，可以改善以上的不足。

1.功能

x9511系列包括x9511z（最大電阻為1k?。┖蛒9511w（最大電阻為10k?。﹥煞N，其內(nèi)部包含有控制電路、5位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器、32選1譯碼器、5位e2prom存貯器以及電阻陣列，功能方框圖如圖1所示。電阻陣列包含31個(gè)電阻單元，在每個(gè)單元的兩個(gè)端點(diǎn)都有可以被滑動(dòng)單元訪(fǎng)問(wèn)的抽頭點(diǎn)。對(duì)滑動(dòng)單元抽頭點(diǎn)位置的訪(fǎng)問(wèn)由pu、 pd兩個(gè)輸入端所輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)5位加/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)、32選1譯碼器譯碼后控制單接點(diǎn)的電子開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在滑動(dòng)端改變抽頭位置時(shí)工作在"先接通后斷開(kāi)"的方式。x9511的分辨率等于最大的電阻值被31除。例如x9511w的每個(gè)抽頭間的阻值為10k　/31=323　 。

5位二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到一個(gè)極端時(shí)，不會(huì)循環(huán)回復(fù)，即當(dāng)加計(jì)數(shù)時(shí)，不會(huì)由11111跳到00000；減計(jì)數(shù)時(shí)不會(huì)由00000跳到11111?？刂齐娐坟?fù)責(zé)控制5位e2prom,在計(jì)數(shù)器所計(jì)數(shù)據(jù)（滑動(dòng)端的位置）的貯存和掉電后再次上電時(shí),對(duì)e2prom存貯器所存數(shù)據(jù)操作調(diào)用。e2prom所存數(shù)據(jù)可保存100年。

9511具有8引腳dip、soic兩種封裝形式，如圖2所示

v w：滑動(dòng)端，相當(dāng)于機(jī)械電位器的可移動(dòng)端，滑動(dòng)端的串聯(lián)電阻（電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻）典型值為40　。

pu ：加計(jì)數(shù)輸入端，具有去抖動(dòng)功能，內(nèi)部接有上拉電阻，平時(shí)能夠保持pu端為高電平。當(dāng)pu端輸入低電平時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器開(kāi)始執(zhí)行加計(jì)數(shù)，滑動(dòng)輸出端向上移動(dòng)，vl與vw之間的電阻增大，vh與vw之間的電阻減小。因?yàn)閮?nèi)部具有去抖動(dòng)功能，所以輸入低電平的時(shí)間必須大于40ms才算有效。輸入低電平的時(shí)間大于40ms而小于1s時(shí)，以慢速方式計(jì)數(shù)，每250ms加1。輸入低電平的時(shí)間超過(guò)1s時(shí)，在超出1s的時(shí)間范圍內(nèi)，以快速方式計(jì)數(shù)，每50ms加1。

pd：減計(jì)數(shù)輸入端，同pu輸入端一樣，具有去抖動(dòng)功能，內(nèi)部接有上拉電阻，平時(shí)能夠保持 pd端為高電平。當(dāng) pd端輸入低電平時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器開(kāi)始執(zhí)行減計(jì)數(shù)，滑動(dòng)輸出端向下移動(dòng)，vl與vw之間的電阻減小，vh與vw之間的電阻增大。慢速計(jì)數(shù)方式和快速計(jì)數(shù)方式的特點(diǎn)與pu輸入端完全一樣。

ase：自動(dòng)貯存使能端，內(nèi)部同樣具有去抖動(dòng)功能，如果從上電開(kāi)始一直保持輸入低電平，當(dāng)芯片內(nèi)部電路檢測(cè)到vcc跌至4v時(shí),便可開(kāi)始將計(jì)數(shù)器的值（滑動(dòng)端的位置）自動(dòng)貯存到e2prom存貯器中，存貯時(shí)間至少需要2ms，在跌至3.5v之前必須存貯完畢。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)存貯器的內(nèi)容重新被調(diào)用。如果 ase腳保持輸入高電平，則不執(zhí)行自動(dòng)貯存功能，只有將電平拉低后再恢復(fù)到高電平時(shí)，其電平的上升沿使其執(zhí)行一次貯存指令。如果ase端在上電時(shí)保持高電平，而后再被拉低，則滑動(dòng)端將不對(duì)pu和pd輸入端作響應(yīng)，直到ase再被拉高并保持為高。

vcc、vss：電源輸入端。

3.工作參數(shù)

（1）工作溫度范圍：　-65℃至+135℃。

（2）溫度系數(shù)（-40℃至+85℃）

　　　x9511z 　　　　+600ppm/℃

　　　x9511w　　　　+300ppm/℃

（3）電源電壓 vcc=5v，工作電流最大為3ma。輸入電阻兩端相對(duì)于滑動(dòng)輸出端vw的電壓vh及vl均可為-8v至+8v，25℃時(shí)的額定功率：x9511z為16mw；x9511w為10mw。流過(guò)滑動(dòng)端的最大電流為±1ma。

4.應(yīng)用

x9511的應(yīng)用前途十分廣泛，可以應(yīng)用于具有單片機(jī)控制的電路，也可以用于非單片機(jī)控制的電路。如果將其應(yīng)用于各種家電產(chǎn)品中替代各種機(jī)械式電位器，可使產(chǎn)品提高一個(gè)檔次。圖3為x9511替代各種機(jī)械式電位器的電路連接圖。（a）圖用于自動(dòng)貯存方式的典型電路，電容c可使斷電時(shí)為自動(dòng)貯存提供一個(gè)緩沖時(shí)間。ku、kd為用于加、減計(jì)數(shù)的輕觸按鍵。（b）圖用于由按鈕開(kāi)關(guān)控制貯存的典型電路。由于ase端內(nèi)部無(wú)上拉電阻，所以必須在外部接一上拉電阻，使之在不執(zhí)行存貯任務(wù)時(shí)能夠保持高電平，需要執(zhí)行存貯任務(wù)時(shí)，只要輕輕按一下輕觸按鍵ks，即可完成一次貯存任務(wù)。