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数字电位器应用实例_数字电位器四大应用电路


  应用一:X9313数字电位器的应用

数字电位器的应用广泛,而且按照不同的分类标准也有很多种类,但是基本原理是相似的,这里以三线加/减式接口的数字电位器X9313为例,介绍数字电位器的应用。

  1、内部结构及工作原理

X9313为工业级的32抽头数控电位器,最大阻值为10kΩ,采用8引脚,有DIP、OIC、FSSOP3种封装。X9313的内部功能框图,如图3所示。它由输入部分、5位E2PROM、存储和调用电路、32选l译码器、由MOS场效应管构成的32路模拟开关电阻阵列6部分组成。其中输入部分是5位加/减计数器经过三线加/减式接口()与单片机相连,其工作像一个升/降计数器,输出经译码,控制接通某个电子开关,这样就把电阻阵列上的一个点连接到滑动输出端。电阻阵列由32个等值的电阻和与之相配套的电子开关组成。根据控制端的电平,计数器的内容还可以储存到非易失存储器中以便后续使用。

2个顶脚引线分别接VH和VL,中间抽头为VW。为3个控制端,其中,为片选端,为低电平时,X9313被选中。此时才能接收的信号。在下降沿使计数器增或减1。如果,滑动端向VH方向滑动,VW与VH之间的电阻减小一个阶值。反之,如果,滑动端向VL方向滑动。计数器输出译码后,经过32选1,使滑动端的位置沿电阻阵列移动。当计数器达到某个极端(00000或11111)时,不会循环回复,从00000自动变成1111l,或从11111变成00000,也就是说当为高电平而也为高电平时,计数器的值存储到非易失存储器中,系统上电时,器件自动将非易失性存储器中的值送到计数器,作为计数器的输出。

  2、典型应用

2.1手控调压电路

图4所示为。将VH端接+5V,VL接地。从VW端输出0~+5V的可调电压。R1、R2为上拉电阻。只要按动开关S1,输出电压就升高,每按一次电压升高0.05V,最高可达5V。如果按住S2即为低电平,此时按S1则每按一次电压降低0.05V。

数字电位器应用实例

2.2X9313与单片机的接口电路

这里以常用的AT89C2051单片机为例介绍数字电位器与单片机的接口电路。电位器的3个控制端分别接AT89C2051的P1.7、P1.6和P1.5。由R1、C1构成上电复位电路,C2、C3和石英晶体JT构成晶振电路。因为单片机I/O端口内部已有上拉电阻,所以上电时上述控制端均为高电平,电位器处于待机状态,此时应用和上例相同。

数字电位器应用实例

相关程序代码如下:

数字电位器应用实例

上面的程序实现了使UD为高电平,此时给数字电位器发送50个脉冲,增大电阻使高低端之间电压为2.5V。通过单片机传给数字电位器脉冲信号来控制数字电位器的大小,从而方便而精确地改变电阻值。但是在实际应用中,要注意对数字电位器的误差进行分析和补偿。

  应用二:数字电位器实现数控低通滤波器

数字电位器是一种应用普遍的器件,以下介绍如何使用数字电位器构建一个可调带宽的低通滤波器。

由DS3903构成的音频低通滤波器如图1所示。该电路采用单电源供电,电源电压范围为2.7~5.5V。包含一级前置衰减,5.0V供电时可处理5.0VP-P(1.77VRMS)输入。为了产生一个双极点(极点在同一频点)低通滤波器(每10倍频程衰减12dB),电容C3必须是C2的2倍以上,可变电阻POTO和POTl设置相同值,则截止频率(fC)计算如下:

数字电位器应用实例

其中,RPOT是可变电阻POT0和POT2设置对应的电阻值。

数字电位器应用实例

该电路的输入部分(Cl、U1一POTl、U2A、Rl和R2)是音量控制电路,还可将音频信号的直流偏置到VCC/2,使信号在未嵌位的条件下通过数字电位器和运放器,在任何供电电源下,电路都能够处理最大信号摆幅。因此,该设计在2.7V至5.0V下工作性能良好。输出直流电平保持在VCC/2,除非在正常输出以外工作,电平将偏移到不同工作点。对于已限定工作范围的应用,可以去掉输入级电路,采用直接耦合的方式连接到滤波器。去掉输入电路后,输出信号只是经截止频率为fC的双极点滤波器滤波后的信号,而输入信号的直流分量则直接旁路到输出端。

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