數字電位器

數字電位器（DigitalPotenTIometer）亦稱數控可程式電阻器，是一種代替傳統機械電位器（模擬電位器）的新型CMOS數字、模擬混合信號處理的積體電路。數字電位器由數字輸入控制，產生一個模擬量的輸出。依據數字電位器的不同，抽頭電流最大值可以從幾百微安到幾個毫安。數字電位器採用數控方式調節電阻值的，具有使用靈活、調節精度高、無觸點、低噪聲、不易污損、抗振動、抗干擾、體積小、壽命長等顯著優點，可在許多領域取代機械電位器。

基本介紹

• 中文名：數字電位器
• 外文名：DigitalPotenTIometer
• 規格種類：單路數字電位器多路數字電位器

產品優點

數字電位器WDH22也稱為非接觸式電位器，是一種用數字感測器檢測轉軸的角度變化，並將這個角度變化用多種信號類型反饋輸出的器件。

數字電位器WDH22與機械式電位器FCP22E相比，具有可程控改變有效電氣角度及輸出範圍、耐震動、噪聲小、壽命長等優點，因而，已在自動檢測與控制、智慧型儀器儀表、船舶設備、風力發電等許多重要領域得到成功套用。

數字電位器取消了電阻基片和電刷，是一個半導體積體電路。其優點為：調節精度高；沒有噪聲，有極長的工作壽命；無機械磨損；用於自動控制系統可以實現對角度位置的精確測量，也可以利用輸出反饋信號與角度變化成線性比例的特性，通過驅動轉軸實現輸出調節功能。

產品原理

數字電位器一般帶有匯流排接口，可通過單片機或邏輯電路進行編程。它適合構成各種可程式模擬器件，如可程式增益放大器、可程式濾波器、可程式線性穩壓電源及音調/音量控制電路，真正實現了“把模擬器件放到匯流排上”（即單片機通過匯流排控制系統的模擬功能塊）這一全新設計理念。

由於數字電位器可代替機械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數字電位器屬於集成化的三端可變電阻器件其等效電路。當數字電位器用作分壓器時，其高端、低端、滑動端分別用VH、VL、VW表示；而用作可調電阻器時，分別用RH、RL和RW表示。

數字電位器的數字控制部分包括加減計數器、解碼電路、保存與恢復控制電路和不揮發存儲器等4個數字電路模組。利用串入、並出的加/減計數器在輸入脈衝和控制信號的控制下可實現加/減計數，計數器把累計的數據直接提供給解碼電路控制開關陣列，同時也將數據傳送給內部存儲器保存。當外部計數脈衝信號停止或片選信號無效後，解碼電路的輸出端只有一個有效，於是只選擇一個MOS管導通。

數字控制部分的存儲器是一種掉電不揮發存儲器，當電路掉電後再次上電時，數字電位器中仍保存著原有的控制數據，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。因此，數字電位器與機械式電位器的使用效果基本相同。但是由於開關的工作採用“先連線後斷開”的方式，所以在輸入計數有效期間，數字電位器的電阻值與期望值可能會有一定的差別，只有在調整結束後才能達到期望值。

產品特性

◆採用感測器原理生產，具有良好的線性、精度和溫度穩定性。

◆採用軟體實現功能，可以根據使用要求變化進行定製。

◆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。

◆由於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/串列數位訊號輸出），方便信號採集處理。

◆可以通過軟體實現有效行程和輸出信號的變化，滿足各種特殊要求。

◆套用範圍廣，使用靈活。

主要區別

有兩個重要區別：

1）調整過程中，數字電位器的電阻值不是連續變化的，而是在調整結束後才具有所希望的輸出。這是因為數字電位器採用MOS管作為開關電路，並且採用“先開後關”的控制方法。

2）數字電位器無法實現電阻的連續調整，而只能按數字電位器中電阻網路上的最小電阻值進行調整。

套用範圍

數字電位器正在國內外迅速推廣，並大量套用於檢測儀器、PC、手機、家用電器、現代辦公設備、工業控制、醫療設備等領域。例如：電冰櫃、程控機、電源、功率表、自動檢測設備、光纖網路、調節LCD顯示屏、電壓控制、取代機械式電位器、匹配線性阻抗、調節VCOM 設定。

總結

數字電位器是一種頗具發展前景的新型電子器件，在許多領域可取代傳統的機械電位器。其優點為：調節精度高；無噪聲，工作壽命極長；無機械磨損；數據可讀寫；具有配置暫存器及數據暫存器；多電平量存儲功能。它廣泛套用於儀器儀表、計算機及通信設備、家用電器、醫療保健產品、工業控制等領域。任何需要用電阻來進行參數調整和控制的場合，都可使用數字電位器構成可程式模擬電路。但是在實際使用中應特別注意數字電位器的電阻調整誤差，由於不同套用場合時的誤差影響因素有所不同。因此在實際套用時，最好利用A/D轉換電路對其進行精確測量，並採用單片機對其補償。

典型套用
　　 調節LCD顯示屏
電壓控制
取代機械式電位器
匹配線性阻抗
調節VCOM 設定 典型套用
　　 調節LCD顯示屏
電壓控制
取代機械