按鈕控制數控電位器X9511及其應用

在各類電子電路中，電阻是必不可少的重要器件。其參數選擇的是否適當，直接影響到電路的正常運行。特別是在處理一些要求比較嚴格的模擬信號電路中，電阻的阻值更為重要。人們常用電位器或可調電阻替代關鍵部位的電阻，以便能夠將其調整到最佳狀態。由于機械電位器或可調電阻在調節時不易掌握，并且隨著環境溫度的變化及使用時間的延長，其阻值波動較大。本文介紹一種按鈕控制數控電位器,美國xicor公司的新產品x9511系列，可以改善以上的不足。

1.功能

x9511系列包括x9511z（最大電阻為1k　）和x9511w（最大電阻為10k　）兩種，其內部包含有控制電路、5位二進制可逆計數器、32選1譯碼器、5位e2prom存貯器以及電阻陣列，功能方框圖如圖1所示。電阻陣列包含31個電阻單元，在每個單元的兩個端點都有可以被滑動單元訪問的抽頭點。對滑動單元抽頭點位置的訪問由pu、 pd兩個輸入端所輸入的數據經5位加/減計數器計數、32選1譯碼器譯碼后控制單接點的電子開關來實現。在滑動端改變抽頭位置時工作在"先接通后斷開"的方式。x9511的分辨率等于最大的電阻值被31除。例如x9511w的每個抽頭間的阻值為10k　/31=323　 。

5位二進制加/減計數器計數達到一個極端時，不會循環回復，即當加計數時，不會由11111跳到00000；減計數時不會由00000跳到11111。控制電路負責控制5位e2prom,在計數器所計數據（滑動端的位置）的貯存和掉電后再次上電時,對e2prom存貯器所存數據操作調用。e2prom所存數據可保存100年。

9511具有8引腳dip、soic兩種封裝形式，如圖2所示

v w：滑動端，相當于機械電位器的可移動端，滑動端的串聯電阻（電子開關的導通電阻）典型值為40　。

pu ：加計數輸入端，具有去抖動功能，內部接有上拉電阻，平時能夠保持pu端為高電平。當pu端輸入低電平時，內部計數器開始執行加計數，滑動輸出端向上移動，vl與vw之間的電阻增大，vh與vw之間的電阻減小。因為內部具有去抖動功能，所以輸入低電平的時間必須大于40ms才算有效。輸入低電平的時間大于40ms而小于1s時，以慢速方式計數，每250ms加1。輸入低電平的時間超過1s時，在超出1s的時間范圍內，以快速方式計數，每50ms加1。

pd：減計數輸入端，同pu輸入端一樣，具有去抖動功能，內部接有上拉電阻，平時能夠保持 pd端為高電平。當 pd端輸入低電平時，內部計數器開始執行減計數，滑動輸出端向下移動，vl與vw之間的電阻減小，vh與vw之間的電阻增大。慢速計數方式和快速計數方式的特點與pu輸入端完全一樣。

ase：自動貯存使能端，內部同樣具有去抖動功能，如果從上電開始一直保持輸入低電平，當芯片內部電路檢測到vcc跌至4v時,便可開始將計數器的值（滑動端的位置）自動貯存到e2prom存貯器中，存貯時間至少需要2ms，在跌至3.5v之前必須存貯完畢。當電源恢復時存貯器的內容重新被調用。如果 ase腳保持輸入高電平，則不執行自動貯存功能，只有將電平拉低后再恢復到高電平時，其電平的上升沿使其執行一次貯存指令。如果ase端在上電時保持高電平，而后再被拉低，則滑動端將不對pu和pd輸入端作響應，直到ase再被拉高并保持為高。

vcc、vss：電源輸入端。

3.工作參數

（1）工作溫度范圍：　-65℃至+135℃。

（2）溫度系數（-40℃至+85℃）

　　　x9511z 　　　　+600ppm/℃

　　　x9511w　　　　+300ppm/℃

（3）電源電壓 vcc=5v，工作電流最大為3ma。輸入電阻兩端相對于滑動輸出端vw的電壓vh及vl均可為-8v至+8v，25℃時的額定功率：x9511z為16mw；x9511w為10mw。流過滑動端的最大電流為±1ma。

4.應用

x9511的應用前途十分廣泛，可以應用于具有單片機控制的電路，也可以用于非單片機控制的電路。如果將其應用于各種家電產品中替代各種機械式電位器，可使產品提高一個檔次。圖3為x9511替代各種機械式電位器的電路連接圖。（a）圖用于自動貯存方式的典型電路，電容c可使斷電時為自動貯存提供一個緩沖時間。ku、kd為用于加、減計數的輕觸按鍵。（b）圖用于由按鈕開關控制貯存的典型電路。由于ase端內部無上拉電阻，所以必須在外部接一上拉電阻，使之在不執行存貯任務時能夠保持高電平，需要執行存貯任務時，只要輕輕按一下輕觸按鍵ks，即可完成一次貯存任務。