利用線(xiàn)性電位器創(chuàng )建非線(xiàn)性傳遞函數

多應用要求電路具有非線(xiàn)性傳輸特性，以滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)范圍的要求，例如，由電路元器件的線(xiàn)性響應實(shí)現音量控制的對數輸出，這類(lèi)電路可用于很多日常消費設備，線(xiàn)性數字電位器可以通過(guò)簡(jiǎn)單的分壓配置實(shí)現非線(xiàn)性傳輸特性。以下例子選用50kΩ的數字電位器 MAX5160，各圖表中沒(méi)有考慮MAX5160的±25 % 端到端電阻誤差，但是這個(gè)誤差和其它參數的影響是可以接受的。

圖1、2、3是典型的分壓器結構。假設Vin是低阻電壓源，Vout是高阻輸入節點(diǎn)。圖1的傳遞函數是Vout=Vin×(Rb/Rpot)， Rpot=Ra+Rb,Ra和Rb分別表示Vin到中心抽頭和從中心抽頭到地的電阻。電位器的中心抽頭逐漸從底端升到頂端，Vin的電壓是5V時(shí)，將產(chǎn)生如圖4所示的線(xiàn)性響應。

在圖2中增加了一個(gè)串聯(lián)電阻R1會(huì )產(chǎn)生完全不同的結果，其傳遞函數非常類(lèi)似于對數曲線(xiàn)，其方程式為Vout=Vin×[Rb/(R1+Rb)]。圖2中R1是10kΩ，可以根據實(shí)際要求改變R1的阻值，以獲得滿(mǎn)意的對數曲線(xiàn)。從偽對數響應圖表中給出的響應曲線(xiàn)可以看出：Vout只能接近滿(mǎn)量程而不能達到滿(mǎn)量程，輸出幅度的大小與R1的阻值有關(guān)。使用對數數字電位器可以避免這個(gè)問(wèn)題，但是對數數字電位器每級只能增加1dB。

圖3中R1接地，這種結構會(huì )產(chǎn)生反對數函數。其方程式為Vout=Vin×[R1/(R1 + Rb)]，從偽反對數響應圖表中可以看到其響應曲線(xiàn)。同樣R1的阻值會(huì )影響輸出動(dòng)態(tài)范圍，這個(gè)電路的輸出不能達到地電平?！鰴璩蓮娮g