數字電位器簡介:
數字電位器是采用CMOS工藝制成的數模混合信號處理集成電路,也稱數控可編程電阻器。采用是數控方式調節電阻值大小,多用多晶硅或薄膜電阻材料,從而有使用靈活、調節精度高、無觸點、低噪聲等特點。同時有體積小、節省印制板空間,易于安裝,不易污損、抗振動、抗干擾、壽命長、不易受環境溫度影響等優點。基于上述內容,數字電位器已被廣泛用于醫療保健設備、儀器儀表、通信設備、工業控制、家用電器、數碼產品等各領域。數字電位器是一種有發展前景的新型器件。與機械電位器相比,具有許多優點,在許多領域可取代機械電位器。任何用電阻進行參數調整、校準或控制的領域,都可用數字電位器構成可編程模擬電路進而進行調整。
數字電位器產品特性:
◆采用傳感器原理生產,具有良好的線性、精度和溫度穩定性。
◆采用軟件實現功能,可以根據使用要求變化進行定制。
◆工作方式為非接觸,避免傳統電位器的磨損,壽命長,可靠性高。
◆由于取消了傳統電位器中的電刷基片,有效行程達到360°,實現無盲區測量。
◆輸出信號類型多(0-5V/0-10V/4-20mA/串行數字信號輸出),方便信號采集處理。
◆可以通過軟件實現有效行程和輸出信號的變化,滿足各種特殊要求。
◆應用范圍廣,使用靈活。
數字電位器原理:
數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。當數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在UH、UL端之間,每個電阻兩端分別經過一個由CMOS管而構成模擬開關連在一起,作為數字電位器抽頭,在數字信號控制下每次只能有一個模擬開關閉合,從而將串聯電阻的一個節點連接到滑動端。亦即,當外部計數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管導通。數字電位器的內部簡化電路,如圖2所示。
數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,數字電位器中仍保存著原有控制數據,其中間抽頭到兩端點之間的電阻值仍是上一次的調整結果。數控電位器的原理示意圖如圖3所示。假定數控電位器為16抽頭,步進量為660Ω,滑動端每移動一步,輸出電阻值就增加660Ω。考慮到滑動端無論處于哪一位置,都接著一只模擬開關,該模擬開關的電阻值就是滑動端電阻,也是數控電位器的起始電阻。現假定滑動端電阻為100Ω,當滑動端移動15步時就到達RH端與RL端之間的輸出電阻應為100Ω+660Ω×15=10Ω。