原创 数字电位器

一、数字电位器与机械电位器的区别及其特点
    电位器是一种应用最广的电子元件之一。传统的电位器是通过机械结构带动滑片改变电阻值，因此可以称作机械式电位器，其结构简单、价格低，但由于受到材料和工艺的限制，最容易产生滑动片磨损，导致接触不良、系统噪声大甚至工作失灵。随着科技的发展，国外多家公司推出一种采用集成电路工艺生产的电位器，其外形像一只集成块，这种电位器采用数字信号控制，故称为数字电位器。
        数字电位器具有以下特点：采用集成电路工艺生产，具有良好的线性、精度和温度稳定性；采用电信号控制电阻的变化，应用范围广，使用灵活；滑动端位置易于由单片机、计算机或逻辑电路控制，通过编程自动调节电阻值，大大提高调节精度和自动控制能力；可以选择记忆功能和不记忆功能，选择记忆功能时将电位器当前的调节位置保存在非易失性存储器中，下次通电时自动恢复这一位置，能自动消除手动调节的误差。若选择不记忆功能，当系统通电时数字电位器自动复位（事先设定的位置），这一特性是机械电位器无法比拟的；温度稳定性好，抗冲击具有优越的环境适应性；没有机械电位器特有的滑片，彻底解决了滑片接触不良的问题；体积小，节省空间，易于装配；寿命长，可*性高。
    数字电位器内部一般都包含有非易失性存储器，记忆电位器的工作状态。一般把这类器件简写为“Ｅ２ＰＯＴ”。
    二、数字电位器的工作原理
    数字电位器一般由数字控制电路、存储器和ＲＤＡＣ电路两部分组成。其原理框图如附图所示。不同型号的数字电位器其数字控制电路的结构形式不同，但主要功能都是将输入的控制信号进行处理后控制ＲＤＡＣ。非易失性存储器用来存储控制信号和电位器的抽头位置。
    ＲＤＡＣ电路是数字电位器的重要组成部分，它是一种特殊的数／模转换电路，与一般的数／模电路不同的是，转换后的模拟量不是电压值，而是电阻值，所以将其称为“ＲＤＡＣ”。
    ＲＤＡＣ由电阻阵列、模拟开关阵列和译码器等组成。电阻阵列是采用集成电路工艺制作的若干串联在一起的电阻构成。不同型号的数字电位器的电阻数量不同，电阻越多，分辨率越高。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输出端（ＶＷ），由译码器的输出端控制模拟开关的通断以实现滑动抽头位置的变化。模拟开关数量（滑动抽头数）为电阻数加１。图中，当Ｋ１接通时，相当于电位器的滑片滑到最低端，此时ＲＷ与ＲＬ之间的电阻为零。当Ｋｎ＋１接通时，相当于电位器的滑片滑到最高端，此时ＲＷ与ＲＬ之间的电阻为数字电位器的最大电阻。不同型号的数字电位器阻值不同，一般有１ｋΩ、２ｋΩ、１０ｋΩ、５０ｋΩ、１００ｋΩ等。滑动端位置储存于非易失性存储器之中，可在上电时重新调用。