X931X系列數(shù)控電位器的典型應(yīng)用

趙明 王攀峰

【摘要】 傳統(tǒng)的機(jī)械電位器是通過不同方式使劃片改變電阻絲實(shí)現(xiàn)電阻值的調(diào)節(jié)。但是噪聲大、抗噪能力弱，體積通常較大，不適于現(xiàn)今電路小型化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，有必要采用新型的數(shù)字電位控制器實(shí)現(xiàn)電位控制。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字電位器 9313 調(diào)壓電路

前言：

電位器是電子電路中常見的元件之一。在電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)電阻電位調(diào)節(jié)、功放信號(hào)調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓電流調(diào)節(jié)及校正等功能。傳統(tǒng)的機(jī)械電位器是通過不同方式使劃片改變電阻絲實(shí)現(xiàn)電阻值的調(diào)節(jié)。當(dāng)使用時(shí)間過長，可能會(huì)出現(xiàn)滑片松動(dòng)，從而影響整個(gè)電路的性能。且噪聲大、抗噪能力弱，體積通常較大，不適于現(xiàn)今電路小型化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，有必要采用新型的數(shù)字電位控制器實(shí)現(xiàn)電位控制。

一、數(shù)字電位器的主要特點(diǎn)

數(shù)字電位器分辨率高、使用靈活、調(diào)整阻值準(zhǔn)確、抗噪能力強(qiáng)、調(diào)節(jié)無噪聲、穩(wěn)定性高、模塊化封裝適用于IC批量生產(chǎn)。并且可通過程序設(shè)定實(shí)現(xiàn)某些場景的電位自我調(diào)節(jié)（如溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)）。這是機(jī)械電位器無法實(shí)現(xiàn)的。不過同時(shí)數(shù)字電位器也具有一定的缺點(diǎn)，比如需提供電源供電、且價(jià)格相對(duì)較高。電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)不同的使用要求來選擇相應(yīng)的電位器。

二、數(shù)字電位器工作原理及產(chǎn)品選擇

數(shù)控電位器等效于三端可變電阻器件，這種模擬開關(guān)等效于單刀單擲開關(guān)，且在數(shù)字信號(hào)的控制下每次只能有一個(gè)模擬開關(guān)閉合，從而將串聯(lián)電阻的一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到滑動(dòng)端。

數(shù)字電位器的選型需要考慮以下因素：

1數(shù)字電位器的抽頭數(shù)。數(shù)字電位其的抽頭數(shù)越高，表明數(shù)字電位器的分辨率越高。但抽頭數(shù)越多，內(nèi)部開關(guān)越多，電路越復(fù)雜，成本隨之越高。

2數(shù)字電位器總電阻值。通常會(huì)有100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、200kΩ、1MΩ。

3非易失性。非易失性數(shù)字電位器具有數(shù)據(jù)永久存儲(chǔ)功能，將設(shè)定好的信息存儲(chǔ)在非揮發(fā)存儲(chǔ)器上，斷電保存。

4選擇工作電壓。數(shù)控電位器的工作電壓主要有±2.5V、+5V、±5V、±15V、+15V、+30V等規(guī)格。其中，通常采用±15V、+30V供電的屬于高壓數(shù)控電位器。

5.選擇控制方式。數(shù)控電位器的控制方式分手動(dòng)、自動(dòng)兩種。手動(dòng)控制必須配按鍵開關(guān)。

三、X931X數(shù)字電位器的原理

X931X系列和X9CXXX系列的引腳排列完全相同，均采用DIP-8或SOIC-8封裝。系列產(chǎn)品均可用于直流偏壓調(diào)整、增益和失調(diào)電壓調(diào)整、可編程穩(wěn)壓器、液晶顯示器或激光二極管的偏壓電路。

芯片主要包括以下6部分：①5位加/減計(jì)數(shù)器②5位E2PROM；③存儲(chǔ)與調(diào)用控制電路；④32選1譯碼器；⑤由MOS場效應(yīng)晶體管構(gòu)成的32路模擬開關(guān)；⑥電阻陣列，由31個(gè)電阻單元（r）串聯(lián)而成，分辨率為（1/31）×100%≈3%。功能齊全，使用方便。由于精度、功能在滿足正常設(shè)計(jì)使用的前提下，價(jià)格適中，性價(jià)比較高。

引腳時(shí)序圖如下：

四、X9313數(shù)字電位器手動(dòng)調(diào)壓電路

本文根據(jù)X9313的原理及功能，結(jié)合實(shí)際使用中具體情況，提供一種按鍵實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)壓的電路設(shè)計(jì)。電路圖如下。

由X9313構(gòu)成0-+5V輸出的按鍵式手動(dòng)調(diào)壓電路?，F(xiàn)將VH端接+5V，VL端接地。確定電壓區(qū)間。VW端輸出0-+5V調(diào)整后的電壓。R1、R2均為上拉電阻?？蛇x10k阻值電阻。該電路供電后，按動(dòng)開關(guān)S1，輸出電壓就升高，每按一次S1，電壓就升高0.05V，最高到5.00V；若按住S2后不松開（使U/D端保持低電平），再按動(dòng)S1時(shí)，輸出電壓就會(huì)降低，每按一次S1，電壓降低0.05V，最低到0V。因CS端接地，故不能對(duì)滑動(dòng)端位置進(jìn)行存儲(chǔ)，每次上電時(shí)自動(dòng)將輸出電壓調(diào)整到0V。當(dāng)按下S3時(shí)，CS腳為高電平，9313保存電位設(shè)置到非揮發(fā)性存儲(chǔ)設(shè)備中，斷電依然保存。