浅谈数字电位器的应用

邵珏熹

摘 要：目前，数字电位器在我国的应用越来越广泛，如检测仪器、手机、家用电器设备中都含有数字电位器。本文就是对数字电位器的相关内容进行阐述，并且详细介绍了数字电位器的典型应用。

关键词：数字电位器；内容；原理；应用

一、数字电位器概述

（一）数字电位器的概念

数字电位器又被称作为数控可编程电阻器，这种数字电位器的出现改变了传统电位器的弊端，因为传统的电位器主要是依靠机械结构带动滑片运动，以此来对电阻值进行改变。在长期的滑动使用过程中，滑动片不断磨损，会导致出现接触不良、噪声变大甚至失去运转能力的情况发生。而数字电位器却能够有效的改变这一问题，数字电位器主要依靠于数控的方式去改变电阻值，利用数字信号来对电位器的滑动端进行控制。

（二）数字电位器的特点

数字电位其实就是输出值为电阻的一种相对比较特殊的数字模式置换器，所以它还可以将输出值由电阻转换成为电压和电流。数字电位器具有的最鲜明特点就是具备存储记忆和不存储记忆的功能。除此之外，由于它是采用集成电路进行工艺制作，其稳定性比较好、精确度比较高、噪声比较小并且抗干扰能力强、寿命还比较长。

（三）数字电位器的基本原理

由于数字电位器于传统的机械电位器具备相似功能，有异曲同工之妙，显而易见，二者在原理上也具备相似之处。数字电位器本身是由集成化的电路组成，主要有三端可变的电阻器件组合而成。数字电位器的内部简化电路是由多个电阻值相同的电阻采用串联的方式连接而成，在每个电阻的两端都必须设置一个模拟开关进行相关，这个模拟开关必须要有MOS管所构成，这是将其作为数字电位器的抽头。其实这种模拟开关的作用就如同单刀单掷开关的作用，当数字信号开关进行控制时，每次只能也只可以有一个模拟开关来配合运转。

在数字电位器还有一个十分值得去深入研究的部分，那就是数字控制部分，这一部分主要有四个电子模块组合而成，分别是加减计数器、译码电路、保存和恢复控制电路以及不挥发存储器。为了让其进行正常工作，主要是采用串入和并出的方式来控制信号，进而控制加减计数，然后计数器就会将所累积的数据提供给译码电路这一模块，当我们对开关实施控制的时候，也正是数据被传送到存储器获得保存的时机。同时又因为存储区具备即即使断电也不挥发的特点，这种特点能够避免当电路掉电之后数字电位器中存储数据丢失的问题。通过对数字电位器的基本原理进行论述分析可见，它与机械式电位器的不同之处就是，数字电位器在调整的过程的当中，不能够对电阻实施连续调整，而是要按照最小的电阻值进行调整，这也就导致我们只能够在调节结束之后，才能够看到电阻值的输出变化。

二、数字电位器的应用分析

在我国数字电位器应用的范围比较广，按照不同的标准进行划分，有不多不同的种类，及基本原理也都具有相似之处，本文就是以数字电位X9313为例子进行分析和介绍数字电位器的应用。

（一）X9313数字电位器的构成

X9313数字电位器属于工业级电位器，又被称为32抽头数控电位器，它主要有三种封装方式，分别为双列直插式封装技术、简称为DIP封装、OIC封装技术以及FSSOP3封装技术。这种电位器主要有以下六部分组成，输入部分、E2PROM、存储器和调用电路以及32码的译码器和由MOS管所构成的32路模拟开关、电阻阵列构成。输入部分的加减计数器主要是通过三线加减式的接口与单片机相连所构成，当输出一码之后，所控制的电子开关就会相应的进行工作，将电阻阵列上的相关点连接到滑动输出端上。由此可见，电阻阵列的电阻是与电子开关相互配套的，同时计数器所累积的数据内容还可以被存储到非易失的存储器中。

（二）X9313数字电位器的应用

1.手动控制调节电压

在X9313数字电位器中有两个顶脚引线分别用H1和H2表示，中间抽头用W1表示。在使用的过程中将H1端接入5V电压，然后让H2接地。这样从W1端输出0至5V的可调节电压，将R1与R2设置成可上调的电阻，在这时只需要用手按动开关F1，所输出的电压就会变高，并且每按一次其电压就会升高0.05V，能够升至的最大值为5V。如果按住F2这个开关，所输出的电压就会变低，每按一次其电压就会降低0.05V。

2.X9313数字电位器与单片机的接口电路应用

在这里我们X9313数字电位器与AT89C2051單片机的配合使用为例，介绍起接口电路的应用。数字电位器具有三个控制端与单片机进行接入，在接入后构成了相对比较复杂的上电复位电路以及晶振电路。因为单片机的端口内部具有上拉调节电阻，所以一旦通电，控制端均会呈现高电压，电位器在此时处于待机状态。这样的程序是单片机将脉冲信号传给数字电位器，以此来控制数字电位器的大小，从而进行电阻值的精确调节和改变。但是在实际的应用过程中所需要注意的问题是要对数字电位器所造成的误差进行分析和控制。

参考文献：

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[2] 张婷婷.数字电子技术的实际应用探讨[J].产业与科技论坛，2014，20.

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