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數(shù)字電位器
１ 用數(shù)字電位器替代機(jī)械式電位器
數(shù)字電位器的寫次數(shù)很容易達(dá)到５００００次,，而機(jī)械式電位器的調(diào)節(jié)次數(shù)一般只有幾千次,，甚至幾百次。目前市場(chǎng)上提供的數(shù)字電位器的分辨率在３２級(jí)（５位）到２５６級(jí)（８位）甚至更高,。對(duì)于像ＬＣＤ顯示器對(duì)比度調(diào)節(jié)或其它動(dòng)態(tài)范圍要求不高的應(yīng)用,，設(shè)計(jì)時(shí)可以選用低分辨率、低成本的,。而高分辨率的則被廣泛用于動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)９０ｄＢ的音頻和Ｈｉ－Ｆｉ設(shè)備中,。具有易失和非易失兩種類型，非易失與機(jī)械式電位器很相似,，它們無(wú)論上電與否都可以保持電阻值設(shè)置,，特別是ＭＡＸ５４２７／ＭＡＸ５４２８／ＭＡＸ５４２９，更具有*的編程特性,，每個(gè)器件帶有一個(gè)一次性編程（ＯＴＰ）存儲(chǔ)器,，能夠在上電復(fù)位（ＰＯＲ）時(shí)將抽頭位置設(shè)置在用戶定義的數(shù)值，且抽頭位置保持可調(diào),，但在上電時(shí)總是返回到所設(shè)置的位置,。另外，利用ＯＴＰ功能也可以關(guān)閉接口操作,，使抽頭位置始終保持在所希望的地方,。這樣，器件就像一個(gè)阻值固定的分壓器,，而不是電位器,。
大多數(shù)可以通過(guò)傳統(tǒng)的Ｉ２Ｃ或ＳＰＩ接口進(jìn)行編程，有些器件則采用上／下脈沖計(jì)數(shù)調(diào)節(jié)方式,。采用有很多優(yōu)勢(shì),，首先，這些電位器對(duì)灰塵、污垢和潮濕的環(huán)境不敏感,，而這些因素對(duì)于機(jī)械式電位器來(lái)說(shuō)則是致命的,。幾乎能夠在任何電子系統(tǒng)中替代老式的機(jī)械電位器，而不僅僅是在音頻產(chǎn)品,，圖１列出了的幾種典型應(yīng)用。
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２在音頻設(shè)備中的應(yīng)用
與機(jī)械式電位器相比,，的另一優(yōu)勢(shì)是可以直接安裝在電路板的信號(hào)通道上,，而不需要復(fù)雜、昂貴的機(jī)械與電控的整合方案,?？商岣唠娮釉肼曇种颇芰Γ淮嬖跈C(jī)械電位器連線拾取的干擾信號(hào),。傳統(tǒng)的只是簡(jiǎn)單地直接取代機(jī)械式電位器,，它們具有相同的使用方法，因而無(wú)需做過(guò)多的說(shuō)明,。然而,，對(duì)于特殊用途的器件，（如低成本立體聲音量控制）,，使用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一些特殊問(wèn)題,。
可以提供對(duì)數(shù)和線性變化函數(shù)，對(duì)數(shù)變化的常用于Ｈｉ－Ｆｉ音頻設(shè)備中的音量調(diào)節(jié),，可為具有非線性響應(yīng)特性的人耳建立一個(gè)線性變化的音量控制,。目前，高度集成的可以在單芯片內(nèi)提供六個(gè)獨(dú)立的電位器,，并支持多聲道音頻設(shè)備,，如立體聲、環(huán)繞杜比系統(tǒng)等,。對(duì)于音頻設(shè)備,，需要注意每一級(jí)抽頭位置的瞬變過(guò)程，如果抽頭位置沒(méi)有地切換到０Ｖ,，音頻信號(hào)會(huì)帶有噼啪聲和砰然聲,。幸運(yùn)的是，新一代包含的過(guò)零檢測(cè)功能（如ＤＳ１８０２）可確保在檢測(cè)到過(guò)零（０Ｖ）或５０ｍｓ延遲時(shí)改變抽頭位置,，從而可降低抽頭位置瞬變時(shí)的音頻噪聲,。
新一代的ＤＳ１８０２音頻電位器包含了兩個(gè)數(shù)控電位器，對(duì)數(shù)抽頭,，每級(jí)變化１ｄＢ,。zui大衰減量為６３ｄＢ。此外，它還帶有*功能,，可將信號(hào)衰減９０ｄＢ,。ＤＳ１８０２有四個(gè)按鍵輸入，可用于音量／平衡控制,。合理利用其過(guò)零檢測(cè)器,，能夠?qū)崿F(xiàn)音量的無(wú)縫調(diào)節(jié)，以得到純凈的音頻信號(hào),。圖２提供了一個(gè)前置放大器方案,，可通過(guò)按鍵控制兩個(gè)立體聲聲道。用ＤＳ１８０２構(gòu)成音量控制電路時(shí),，需要將交流信號(hào)偏置在直流電源范圍內(nèi),，否則，ＤＳ１８０２會(huì)將低于ＧＮＤ,、高于ＶＣＣ的音頻信號(hào)鉗位掉,，ＤＳ１８０２可以采用３Ｖ或５Ｖ電源。由于音頻信號(hào)通常是對(duì)稱的,，所以,，將直流偏置設(shè)置在ＶＣＣ／２，以獲得zui大的音頻信號(hào)擺幅,。圖２（ａ）是一個(gè)惠斯通橋電路,，可用來(lái)將輸入信號(hào)偏置在ＶＣＣ／２。該電路允許交流信號(hào)通過(guò)位于中間位置的電阻（電位器）,，來(lái)對(duì)電阻兩端進(jìn)行相同的直流偏置,。這一點(diǎn)對(duì)于非常關(guān)鍵，因?yàn)檫^(guò)零檢測(cè)器是在電位器兩端電壓為零時(shí)切換電位器的位置,，因而,，可以消除由于的非連續(xù)切換所造成的噼啪聲和砰然聲。圖２（ｂ）是在圖（ａ）基礎(chǔ)上構(gòu)建的電路,，該電路的輸入阻抗為１３．７ｋΩ,，橋電路和輸入電容造成的信號(hào)衰減為１．２ｄＢ（２０Ｈｚ）。此外,，還需要在靠近DS1802和MAX4167的VCC引腳加旁路電容,。
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3 基于電位器的電壓電阻轉(zhuǎn)換電路
在工業(yè)控制和偏置調(diào)節(jié)電路中，有時(shí)需要將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電阻,，這一過(guò)程在具體實(shí)施時(shí)有一定的難度,。圖３利用兩路提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換方案。圖中,，Ｕ１和運(yùn)算放大器Ｕ３構(gòu)成數(shù)字采樣保持電路,，Ｕ１通過(guò)調(diào)節(jié)其內(nèi)部分壓比保證ＶＷＩＰＥＲ對(duì) ＶＩＮ的跟蹤,，這樣，滑動(dòng)端電阻將與ＶＩＮ成正比,。由于Ｕ１,、Ｕ２的數(shù)字輸入是連接在一起的，Ｕ２的滑動(dòng)端位置與Ｕ１相同,，對(duì)應(yīng)端的電阻也相同,。這樣便可得到與ＶＩＮ成正比的電阻，從而實(shí)現(xiàn)電壓至電阻的轉(zhuǎn)換,。
由于Ｕ１,、Ｕ２是*相同的，其數(shù)字輸入連接在一起,，因此，它們的滑動(dòng)端位置也相同,。ＬＯＣＫ置為低電平,，輸出電阻將隨著ＶＩＮ而改變；而ＬＯＣＫ置為高電平則將保持阻值不變,。也可以將ＬＯＣＫ始終接地,，在這種情況下，即使ＶＩＮ保持恒定,，輸出電阻也會(huì)在兩個(gè)相鄰狀態(tài)之間連續(xù)翻轉(zhuǎn),。假如電位器端電阻為１０ｋΩ，抽頭數(shù)為３２,，那么,，當(dāng)滑動(dòng)輸出端電阻設(shè)置在５ｋΩ時(shí)，輸出電阻將隨時(shí)鐘在５ｋΩ和５．３１２５ｋΩ之間跳變,。需要時(shí),，可以在滑動(dòng)輸出端接一個(gè)電容來(lái)濾除跳變效應(yīng)。該電路所允許的時(shí)鐘頻率范圍為１００Ｈｚ～１０ｋＨｚ,。而輸出電阻并非實(shí)時(shí)跟隨ＶＩＮ的變化,，但經(jīng)過(guò)若干個(gè)時(shí)鐘周期后可以達(dá)到其終值。時(shí)鐘數(shù)取決于滑動(dòng)端的初始位置和輸入電壓,，zui大值為３２（電位器抽頭數(shù)）,。如果需要更高的分辨率，可以用６位或８位替代本電路中的５位芯片,。注意,，ＭＡＸ５１６０上電時(shí)將滑動(dòng)端設(shè)置在中心位置，因而,，可使兩路同步工作,，并保持相同的電阻,。選擇時(shí)，通常需要知道電位器的上電初始狀態(tài),。