數(shù)字電位器簡介:
數(shù)字電位器是采用CMOS工藝制成的數(shù)模混合信號處理集成電路,也稱數(shù)控可編程電阻器。采用是數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值大小,多用多晶硅或薄膜電阻材料,從而有使用靈活、調(diào)節(jié)精度高、無觸點、低噪聲等特點。同時有體積小、節(jié)省印制板空間,易于安裝,不易污損、抗振動、抗干擾、壽命長、不易受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點?;谏鲜鰞?nèi)容,數(shù)字電位器已被廣泛用于醫(yī)療保健設(shè)備、儀器儀表、通信設(shè)備、工業(yè)控制、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品等各領(lǐng)域。數(shù)字電位器是一種有發(fā)展前景的新型器件。與機械電位器相比,具有許多優(yōu)點,在許多領(lǐng)域可取代機械電位器。任何用電阻進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、校準(zhǔn)或控制的領(lǐng)域,都可用數(shù)字電位器構(gòu)成可編程模擬電路進(jìn)而進(jìn)行調(diào)整。
數(shù)字電位器產(chǎn)品特性:
◆采用傳感器原理生產(chǎn),具有良好的線性、精度和溫度穩(wěn)定性。
◆采用軟件實現(xiàn)功能,可以根據(jù)使用要求變化進(jìn)行定制。
◆工作方式為非接觸,避免傳統(tǒng)電位器的磨損,壽命長,可靠性高。
◆由于取消了傳統(tǒng)電位器中的電刷基片,有效行程達(dá)到360°,實現(xiàn)無盲區(qū)測量。
◆輸出信號類型多(0-5V/0-10V/4-20mA/串行數(shù)字信號輸出),方便信號采集處理。
◆可以通過軟件實現(xiàn)有效行程和輸出信號的變化,滿足各種特殊要求。
◆應(yīng)用范圍廣,使用靈活。
數(shù)字電位器原理:
數(shù)字電位器屬集成化三端可變電阻器件,等效電路如圖1所示。當(dāng)數(shù)字電位器作分壓器使用時,其高、低、滑動端電壓分別用UH、UL、UW表示;作可調(diào)電阻器使用時,其高、低、滑動端電阻分別用RH、RL、RW表示。
圖1等效電路
將n個阻值相同或不同電阻串聯(lián)在UH、UL端之間,每個電阻兩端分別經(jīng)過一個由CMOS管而構(gòu)成模擬開關(guān)連在一起,作為數(shù)字電位器抽頭,在數(shù)字信號控制下每次只能有一個模擬開關(guān)閉合,從而將串聯(lián)電阻的一個節(jié)點連接到滑動端。亦即,當(dāng)外部計數(shù)脈沖信號停止或片選信號無效后,譯碼電路輸出端只有一個有效,故只選擇一個MOS管導(dǎo)通。數(shù)字電位器的內(nèi)部簡化電路,如圖2所示。
數(shù)字控制部分的存儲器是一種斷電非易失性存儲器,電路再次上電時,數(shù)字電位器中仍保存著原有控制數(shù)據(jù),其中間抽頭到兩端點之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。數(shù)控電位器的原理示意圖如圖3所示。假定數(shù)控電位器為16抽頭,步進(jìn)量為660Ω,滑動端每移動一步,輸出電阻值就增加660Ω??紤]到滑動端無論處于哪一位置,都接著一只模擬開關(guān),該模擬開關(guān)的電阻值就是滑動端電阻,也是數(shù)控電位器的起始電阻?,F(xiàn)假定滑動端電阻為100Ω,當(dāng)滑動端移動15步時就到達(dá)RH端與RL端之間的輸出電阻應(yīng)為100Ω+660Ω×15=10Ω。