数字电位器控制原理图

电位器

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描述

  数字电位器简介:

  数字电位器是采用CMOS工艺制成的数模混合信号处理集成威廉希尔官方网站 ,也称数控可编程电阻器。采用是数控方式调节电阻值大小,多用多晶硅或薄膜电阻材料,从而有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声等特点。同时有体积小、节省印制板空间,易于安装,不易污损、抗振动、抗干扰、寿命长、不易受环境温度影响等优点。基于上述内容,数字电位器已被广泛用于医疗保健设备、仪器仪表、通信设备、工业控制、家用电器、数码产品等各领域。数字电位器是一种有发展前景的新型器件。与机械电位器相比,具有许多优点,在许多领域可取代机械电位器。任何用电阻进行参数调整、校准或控制的领域,都可用数字电位器构成可编程模拟威廉希尔官方网站 进而进行调整。

  数字电位器产品特性:

  ◆采用传感器原理生产,具有良好的线性、精度和温度稳定性。

  ◆采用软件实现功能,可以根据使用要求变化进行定制。

  ◆工作方式为非接触,避免传统电位器的磨损,寿命长,可靠性高。

  ◆由于取消了传统电位器中的电刷基片,有效行程达到360°,实现无盲区测量。

  ◆输出信号类型多(0-5V/0-10V/4-20mA/串行数字信号输出),方便信号采集处理。

  ◆可以通过软件实现有效行程和输出信号的变化,满足各种特殊要求。

  ◆应用范围广,使用灵活。

  数字电位器原理:

  数字电位器属集成化三端可变电阻器件,等效威廉希尔官方网站 如图1所示。当数字电位器作分压器使用时,其高、低、滑动端电压分别用UH、UL、UW表示;作可调电阻器使用时,其高、低、滑动端电阻分别用RH、RL、RW表示。

数字电位器

  图1等效威廉希尔官方网站

  将n个阻值相同或不同电阻串联在UH、UL端之间,每个电阻两端分别经过一个由CMOS管而构成模拟开关连在一起,作为数字电位器抽头,在数字信号控制下每次只能有一个模拟开关闭合,从而将串联电阻的一个节点连接到滑动端。亦即,当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后,译码威廉希尔官方网站 输出端只有一个有效,故只选择一个MOS管导通。数字电位器的内部简化威廉希尔官方网站 ,如图2所示。

数字电位器

  数字控制部分的存储器是一种断电非易失性存储器,威廉希尔官方网站 再次上电时,数字电位器中仍保存着原有控制数据,其中间抽头到两端点之间的电阻值仍是上一次的调整结果。数控电位器的原理示意图如图3所示。假定数控电位器为16抽头,步进量为660Ω,滑动端每移动一步,输出电阻值就增加660Ω。考虑到滑动端无论处于哪一位置,都接着一只模拟开关,该模拟开关的电阻值就是滑动端电阻,也是数控电位器的起始电阻。现假定滑动端电阻为100Ω,当滑动端移动15步时就到达RH端与RL端之间的输出电阻应为100Ω+660Ω×15=10Ω。

数字电位器

  数字电位器控制原理:

  电位器CS端在器件工作期间保持为低电平。INC为脉冲信号,U/D端为电位器阻值或电压的调节端。在CS端与INC端正常工作的状态下,当U/D端为高电平的时候,电位器的阻值或电压逐渐变大,当U/D端处于低电平时,则相反。当CS端和INC端同时为高时将当前的寄存器数据锁存入存储器,达到重新上电后数字电位器阻值不变的目的。 数控电位器控制时序图如下:

数字电位器

  引脚配置如下图所示:

数字电位器

  NE555构成的多谐振荡器

  由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。威廉希尔官方网站 没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源Vcc通过R1和R2向电容器C充电,使Uc逐渐升高,升到2VCC/3时,Uo跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使Uc下降,降到VCC/3时,Uo跳变到高电平,D端截止,电源Vcc又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停, 电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图(D)所示。

数字电位器
数字电位器

  模拟电压控制数字电位器的原理图:

  下图显示了使用PIC12F683的控制威廉希尔官方网站 原理图。微控制器6个GPIO中的4个用于控制SDA、SCL的输出信号、单个LED,并接收一路模拟输入。

数字电位器

  GP5、GP4和GP0分别分配至信号输出SDA、SCL和LED。SDA和SCL具有4.7kΩ上拉电阻至VDD,直接连接至DS1803的SDA和SCL引脚。微控制器的GP1 IO分配为模拟输入引脚。通过跳线可选择地址引脚、分离共用的VCC (VDD)、隔离SDA和SCL。

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