所謂數字電位器是一種代替傳統機械電位器(模擬電位器)的新型CMOS數字、模擬混合信號處理的集成電路，亦可稱為數控可編程電阻器，其采用數控方式調節電阻值的，具有使用靈活、調節精度高、無觸點、低噪聲等顯著優點，可在許多領域取代機械電位器。數字電位器一般帶有總線接口，可通過單片機或邏輯電路進行編程，它適合構成各種可編程模擬器件，真正實現了“把模擬器件放到總線上”(即單片機通過總線控製係統的模擬功能塊)這一全新設計理念。那麽其的工作原理是如何的?下麵一起來看看：
由於數字電位器可代替機械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數字電位器屬於集成化的三端可變電阻器件其等效電路，如圖1所示。當數字電位器用作分壓器時，其高端、低端、滑動端分別用VH、VL、VW表示;而用作可調電阻器時，分別用RH、RL和RW表示。
圖1 數字電位器等效電路
圖2所示為數字電位器的內部簡化電路，將n個阻值相同的電阻串聯，每隻電阻的兩端經過一個由MOS管構成的模擬開關相連，作為數字電位器的抽頭。這種模擬開關等效於單刀單擲開關，且在數字信號的控製下每次隻能有一個模擬開關閉合，從而將串聯電阻的每一個節點連接到滑動端。
圖2 數字電位器內部簡化電路
數字電位器的原理示意圖如圖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於哪一位置，都接著一隻模擬開關，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。
圖3 原理示意圖
數字電位器的數字控製部分包括加減計數器、譯碼電路、保存與恢複控製電路和不揮發存儲器等4個數字電路模塊。利用串入、並出的加/減計數器在輸入脈衝和控製信號的控製下可實現加/減計數，計數器把累計的數據直接提供給譯碼電路控製開關陣列，同時也將數據傳送給內部存儲器保存。當外部計數脈衝信號停止或片選信號無效後，譯碼電路的輸出端隻有一個有效，於是隻選擇一個MOS管導通。
數字控製部分的存儲器是一種掉電不揮發存儲器，當電路掉電後再次上電時，數字電位器中仍保存著原有的控製數據，其中間抽頭到兩端點之間的電阻值仍是上一次的調整結果。因此，數字電位器與機械式電位器的使用效果基本相同。但是由於開關的工作采用“先連接後斷開”的方式，所以在輸入計數有效期間，數字電位器的電阻值與期望值可能會有一定的差別，隻有在調整結束後才能達到期望值。
以上就是數字電位器的工作原理介紹了。目前數字電位器廣泛應用於儀器儀表、計算機及通信設備、家用電器、醫療保健產品、工業控製等領域。任何需要用電阻來進行參數調整和控製的場合，都可使用數字電位器構成可編程模擬電路。
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