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，亦稱數控可編程電阻器，簡稱數控電位器(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，具有許多優點，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、工業控制等領域。

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，其高端、低端、滑動端分別用Uh、UL、Uw表示;作可調電阻器使用時，分別用RH、RL、RW、(或H、L、W)來表示。

數字電位器的內部簡化電路如圖2-5-2所示。將n只阻值相同或不同的電阻串聯在UH、UL端(亦稱作RH、RL端)之間，每只電阻的兩端分別經過一個由CMOS管或NMOS管構成的模擬開關連在一起，作為數字電位器 (DCP)的抽頭。這種模擬開關等效于單力單擲開關，且在數字信號的控制下每次只能有一個模擬開關閉合，從而將中聯電阻的一個節點連接到滑動端。

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，步進量為 660Ω,滑動端每移動一步，輸出電阻就增加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，也是數字電位器的起始電阻。現假定滑動端電阻為100Ω，當滑動端移動15步時就到達Rh端，此時Rw端與RL端之間的輸出電阻應為100Ω+660Ωx15 =10kΩ。