X931X系列數控電位器的典型應用

趙明 王攀峰

【摘要】 傳統的機械電位器是通過不同方式使劃片改變電阻絲實現電阻值的調節。但是噪聲大、抗噪能力弱，體積通常較大，不適于現今電路小型化設計的發展趨勢。因此，有必要采用新型的數字電位控制器實現電位控制。

【關鍵詞】 數字電位器 9313 調壓電路

前言：

電位器是電子電路中常見的元件之一。在電路設計中實現電阻電位調節、功放信號調節、穩壓電流調節及校正等功能。傳統的機械電位器是通過不同方式使劃片改變電阻絲實現電阻值的調節。當使用時間過長，可能會出現滑片松動，從而影響整個電路的性能。且噪聲大、抗噪能力弱，體積通常較大，不適于現今電路小型化設計的發展趨勢。因此，有必要采用新型的數字電位控制器實現電位控制。

一、數字電位器的主要特點

數字電位器分辨率高、使用靈活、調整阻值準確、抗噪能力強、調節無噪聲、穩定性高、模塊化封裝適用于IC批量生產。并且可通過程序設定實現某些場景的電位自我調節（如溫度自動調節系統）。這是機械電位器無法實現的。不過同時數字電位器也具有一定的缺點，比如需提供電源供電、且價格相對較高。電路設計人員應根據不同的使用要求來選擇相應的電位器。

二、數字電位器工作原理及產品選擇

數控電位器等效于三端可變電阻器件，這種模擬開關等效于單刀單擲開關，且在數字信號的控制下每次只能有一個模擬開關閉合，從而將串聯電阻的一個節點連接到滑動端。

數字電位器的選型需要考慮以下因素：

1數字電位器的抽頭數。數字電位其的抽頭數越高，表明數字電位器的分辨率越高。但抽頭數越多，內部開關越多，電路越復雜，成本隨之越高。

2數字電位器總電阻值。通常會有100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、200kΩ、1MΩ。

3非易失性。非易失性數字電位器具有數據永久存儲功能，將設定好的信息存儲在非揮發存儲器上，斷電保存。

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

5.選擇控制方式。數控電位器的控制方式分手動、自動兩種。手動控制必須配按鍵開關。

三、X931X數字電位器的原理

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。系列產品均可用于直流偏壓調整、增益和失調電壓調整、可編程穩壓器、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/減計數器②5位E2PROM；③存儲與調用控制電路；④32選1譯碼器；⑤由MOS場效應晶體管構成的32路模擬開關；⑥電阻陣列，由31個電阻單元（r）串聯而成，分辨率為（1/31）×100%≈3%。功能齊全，使用方便。由于精度、功能在滿足正常設計使用的前提下，價格適中，性價比較高。

引腳時序圖如下：

四、X9313數字電位器手動調壓電路

本文根據X9313的原理及功能，結合實際使用中具體情況，提供一種按鍵實現手動調壓的電路設計。電路圖如下。

由X9313構成0-+5V輸出的按鍵式手動調壓電路。現將VH端接+5V，VL端接地。確定電壓區間。VW端輸出0-+5V調整后的電壓。R1、R2均為上拉電阻。可選10k阻值電阻。該電路供電后，按動開關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S1時，輸出電壓就會降低，每按一次S1，電壓降低0.05V，最低到0V。因CS端接地，故不能對滑動端位置進行存儲，每次上電時自動將輸出電壓調整到0V。當按下S3時，CS腳為高電平，9313保存電位設置到非揮發性存儲設備中，斷電依然保存。