所谓数字电位器是一种代替传统机械电位器(模拟电位器)的新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路，亦可称为数控可编程电阻器，其采用数控方式调节电阻值的，具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声等显著优点，可在许多领域取代机械电位器。数字电位器一般带有总线接口，可通过单片机或逻辑电路进行编程，它适合构成各种可编程模拟器件，真正实现了“把模拟器件放到总线上”(即单片机通过总线控制系统的模拟功能块)这一全新设计理念。那么其的工作原理是如何的?下面一起来看看：
由于数字电位器可代替机械式电位器，所以二者在原理上有相似之处。数字电位器属于集成化的三端可变电阻器件其等效电路，如图1所示。当数字电位器用作分压器时，其高端、低端、滑动端分别用VH、VL、VW表示;而用作可调电阻器时，分别用RH、RL和RW表示。
图1 数字电位器等效电路
图2所示为数字电位器的内部简化电路，将n个阻值相同的电阻串联，每只电阻的两端经过一个由MOS管构成的模拟开关相连，作为数字电位器的抽头。这种模拟开关等效于单刀单掷开关，且在数字信号的控制下每次只能有一个模拟开关闭合，从而将串联电阻的每一个节点连接到滑动端。
图2 数字电位器内部简化电路
数字电位器的原理示意图如图3所示。假定数字电位器为16抽头，步进量为 660Ω,滑动端每移动一步，输出电阻就增加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，也是数字电位器的起始电阻。现假定滑动端电阻为100Ω，当滑动端移动15步时就到达Rh端，此时Rw端与RL端之间的输出电阻应为100Ω+660Ωx15 =10kΩ。
图3 原理示意图
数字电位器的数字控制部分包括加减计数器、译码电路、保存与恢复控制电路和不挥发存储器等4个数字电路模块。利用串入、并出的加/减计数器在输入脉冲和控制信号的控制下可实现加/减计数，计数器把累计的数据直接提供给译码电路控制开关阵列，同时也将数据传送给内部存储器保存。当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后，译码电路的输出端只有一个有效，于是只选择一个MOS管导通。
数字控制部分的存储器是一种掉电不挥发存储器，当电路掉电后再次上电时，数字电位器中仍保存着原有的控制数据，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。因此，数字电位器与机械式电位器的使用效果基本相同。但是由于开关的工作采用“先连接后断开”的方式，所以在输入计数有效期间，数字电位器的电阻值与期望值可能会有一定的差别，只有在调整结束后才能达到期望值。
以上就是数字电位器的工作原理介绍了。目前数字电位器广泛应用于仪器仪表、计算机及通信设备、家用电器、医疗保健产品、工业控制等领域。任何需要用电阻来进行参数调整和控制的场合，都可使用数字电位器构成可编程模拟电路。
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