分析數字電位器的結構特點及典型應用

趙靜

摘 要：數字電位器憑借自身的應用優勢，比如高性能、低成本等，被廣泛的應用于各個領域。了解其結構特點和具體應用，提出數字電位器應用設計建議，優化數字電位器性能，進而提升其經濟性和實用性，有著重要的意義?，F結合具體實踐，對數字電位器結構和應用，進行簡單的論述。

關鍵詞：數字電位器；結構特點；典型應用

中圖分類號：TM547 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0285-01

簡言之，數字電位器的應用，主要是利用數字輸入控制模擬輸出，和數/模轉換器的定義較為相似，不過數/模轉換器提供經過緩沖的輸出，而如果數字電位器不借助外部緩沖器，難以驅動低阻負載。在具體應用中，要結合實際需求，適當增加器件，進而滿足對其精密調節的要求。

1 數字電位器的應用技術基礎

隨著集成芯片技術以及計算機技術的快速發展，使得儀器儀表的性能水平不斷提升，尤其是智能化程度，原本需要采取手工調節的操作，逐漸被計算機取代。比如，數字電位器的應用，取代了機械電位器。在實際應用中，沒有噪聲污染，抗振動能力強，具有尺寸小和壽命長等優勢。從技術角度來說，其采取計算機控制，利用編程實現系統調節，實現了自動化操作功能、智能化操作?，F結合數字電位器X9313，對數字電位器的內部結構特點和具體應用，進行如下分析。

2 數字電位器的結構特點

數字電位器X9313，其為工業級數字電位器，是32抽頭數控電位器。其最大阻值是10kΩ；8引腳；3種封裝形式，包括DIP和SOIC以及MSOP。從數字電位器的內部結構角度來說，主要構成包括輸入部分、存儲與調用電路、電阻陣列等，總計6個部分。在實際應用中，輸入部分發揮著重要的作用。其是5位加/減計數器，借助三線加/減式接口，實現和單片機的相互連接，類似于升/降計數器，輸出經過32選1譯碼器，實現對某個電子開關的具體控制，進而將電阻陣列上的某個點，給接到滑動輸出端。結構中的電阻陣列，其主要組成包括31個等值電阻以及配套的模擬開關陣列。

數字電位器X9313有8個引腳，其中VH和VL分別連接電阻陣列的兩端，中間抽頭是VW，相當于機械電位器的三個引腳[1]。其余的CS是片選端，當其為低電平時，數字電位器X9313被選中，進而能夠接收另外兩個控制端的信號，即U/D以及INC。運行的過程中，INC在下降沿，使得計算器增加1或者減少1。若U/D是1，滑動端的運動方向為VH，VW和VH之間存在的電阻，則會減少一個階值。若U/D為0，那么滑動端的運動方向是VL。根據CS和INC電平的的控制，還可以將當前計數器中的值存儲到非易失存儲器中，當系統上電時，器件能夠自動將存在存儲器內的數值，發送到計數器輸出[2]。

3 數字電位器的典型應用

3.1 手動調壓電路

圖2是數字電位器X9313構成的調壓電路，為按鍵式，Vout為0-+5輸出。VH端和+5V相接，VL接地。0-+5V經過VW端再輸出，為可調電壓。R1和R2是上拉電阻。在實際應用中，當S2抬起時，按動開關S1，能夠實現輸出電壓調高處理，每按壓1次，電壓便增加0.16V電壓最高能夠達到5V。若按住S2，也就是U/D是低電平，那么每按動S11次，電壓就會減少0.16V。

3.2 X9313和單片機的接口電路

如圖3所示，以stm32F103VE單片機為例，對X9313和單片機之間的接口電路進行分析。電位器的INC控制端和單片機的PC11相接；U/D控制端和單片機的PC12相接；CS控制端和單片機的PC10相接。由于單片機I/O端口的內部已經有了上拉電阻，因此上電時，相應的控制端都為高電平，而電位器是待機狀態。

4 結束語

文中結合實例，分析了數字電位器的結構特點以及典型應用。數字電位器的最高最低輸出電壓（也就是VH和VL）可以是其他的電壓值，不需要等于VCC和VSS，以實現靈活的可調電壓輸出。

參考文獻

[1]葉淑彬.數字電位器的結構特點及典型應用[J].浙江樹人大學學報，2004，4（4）：87～89.

[2]馮 權，李維波，汪光森，劉輝鵬.數字電位器在PT100溫度仿真中的應用[J].指揮控制與仿真，2014，36（05）：136～140.

收稿日期：2018-9-10