数字电位器的基本原理及典型应用

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数字电位器，是采用CMOS工艺制成的数字-模拟混合信号处理集成电路，亦称数控可编程电阻器，简称数控电位器（Digitally Controlled Potemi- ometers，DCP)。数字电位器是一种新概电子器件。它与机械电位器相比，具有许多优点，是机械电位器的理想替代品，可广泛用于可编程稳压器、仪器仪表、计算机、通信设备、家用电器、工业控制等领域。
　　数字电位器的基本原理
　　数字电位器属于集成化的三端可变电阻器件，其等效电路如图2-5-1所示。当数字电位器作分压器使用时，其高端、低端、滑动端分别用Uh、UL、Uw表示；作可调电阻器使用时，分别用RH、RL、RW、(或H、L、W)来表示。
　　数字电位器的内部简化电路如图2-5-2所示。将n只阻值相同或不同的电阻串联在UH、UL端（亦称作RH、RL端）之间，每只电阻的两端分别经过一个由CMOS管或NMOS管构成的模拟开关连在一起，作为数字电位器 (DCP)的抽头。这种模拟开关等效于单力单掷开关，且在数字信号的控制下每次只能有一个模拟开关闭合，从而将中联电阻的一个节点连接到滑动端。

图1：数字电位器的等效电路

图2：数字电位器的内部等效电路

　　数字电位器的原理示意图如图2-5-3所示。假定数字电位器为16抽头，步进量为 660Ω,滑动端每移动一步，输出电阻就增加660Ω。考虑到滑动端无论处于哪一位置，都接着一只模拟开关，该模拟开关的电阻值就是滑动端电阻，也是数字电位器的起始电阻。现假定滑动端电阻为100Ω，当滑动端移动15步时就到达Rh端，此时Rw端与RL端之间的输出电阻应为100Ω+660Ωx15 =10kΩ。