數字電位器的基本原理及典型應用

數字電位器，是采用CMOS工藝制成的數字-模擬混合信號處理集成電路，亦稱(chēng)數控可編程電阻器，簡(jiǎn)稱(chēng)數控電位器(Digitally Controlled Potemi- ometers，DCP)。數字電位器是一種新概電子器件。它與機械電位器相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，是機械電位器的理想替代品，可廣泛用于可編程穩壓器、儀器儀表、計算機、通信設備、家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

數字電位器的基本原理

數字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件，其等效電路如圖2-5-1所示。當數字電位器作分壓器使用時(shí)，其高端、低端、滑動(dòng)端分別用Uh、UL、Uw表示;作可調電阻器使用時(shí)，分別用RH、RL、RW、(或H、L、W)來(lái)表示。

數字電位器的內部簡(jiǎn)化電路如圖2-5-2所示。將n只阻值相同或不同的電阻串聯(lián)在UH、UL端(亦稱(chēng)作RH、RL端)之間，每只電阻的兩端分別經(jīng)過(guò)一個(gè)由CMOS管或NMOS管構成的模擬開(kāi)關(guān)連在一起，作為數字電位器 (DCP)的抽頭。這種模擬開(kāi)關(guān)等效于單力單擲開(kāi)關(guān)，且在數字信號的控制下每次只能有一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)閉合，從而將中聯(lián)電阻的一個(gè)節點(diǎn)連接到滑動(dòng)端。

數字電位器的原理示意圖如圖2-5-3所示。假定數字電位器為16抽頭，步進(jìn)量為 660Ω,滑動(dòng)端每移動(dòng)一步，輸出電阻就增加660Ω?？紤]到滑動(dòng)端無(wú)論處于哪一位置，都接著(zhù)一只模擬開(kāi)關(guān)，該模擬開(kāi)關(guān)的電阻值就是滑動(dòng)端電阻，也是數字電位器的起始電阻?，F假定滑動(dòng)端電阻為100Ω，當滑動(dòng)端移動(dòng)15步時(shí)就到達Rh端，此時(shí)Rw端與RL端之間的輸出電阻應為100Ω+660Ωx15 =10kΩ。