什么是数字电位器？原理是？分类有哪些？

1.数字电位器

数字电位器(Digital Potentiometer)是一种采用 CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor Transistor)工艺制成的数字-模拟混合信号处理电路，因其能够通过数控的方式调节其阻值的大小，故而也被称为数控电位器(DigitallyControlled Potentiometer，DCP)。数字电位器多采用多晶硅或薄膜电阻材料制备，使之具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声等优点。此外，它还具有体积小、节省印制板空间、易于安装、不易污损、抗振动、抗干扰、寿命长、不易受环境温度影响等优点。因此，它已在许多领域取代机械电位器，被广泛应用于各种仪器仪表、通信设备、家用电器、工业控制等领域。

2.数字电位器特点

数字电位其实就是输出值为电阻的一种相对比较特殊的数字模式置换器,所以它还可以将输出值由电阻转换成为电压和电流。数字电位器具有的最鲜明特点就是具备存储记忆和不存储记忆的功能。除此之外,由于它是采用集成电路进行工艺制作,其稳定性比较好、精确度比较高、噪声比较小并且抗干扰能力强、寿命还比较长。

3.数字电位器原理

由于数字电位器于传统的机械电位器具备相似功能,有异曲同工之妙,显而易见,二者在原理上也具备相似之处。数字电位器本身是由集成化的电路组成,主要有三端可变的电阻器件组合而成。数字电位器的内部简化电路是由多个电阻值相同的电阻采用串联的方式连接而成,在每个电阻的两端都必须设置一个模拟开关进行相关,这个模拟开关必须要有MOS管所构成,这是将其作为数字电位器的抽头。其实这种模拟开关的作用就如同单刀单掷开关的作用,当数字信号开关进行控制时,每次只能也只可以有一个模拟开关来配合运转。

4.数字电位器分类

数字电位器的种类很多，分类方法也多种多样。

(1)根据数字电位器的抽头个数分类

数字电位器中抽头个数和其内部的开关个数相同，也即数字电位器可调个数。常见的大体有 7 种：16 个抽头的数字电位器(对应 4 位二进制编码)、32 个抽头的数字电位器(对应 5 位二进制编码)、64 个抽头的数字电位器(对应 6 位二进制编码)、128 个抽头的数字电位器(对应 7 位二进制编码)、256 个抽头的数字电位器(对应8 位二进制编码)、512 个抽头的数字电位器(对应 9 位二进制编码)、1024 个抽头的数字电位器(对应 10 位二进制编码)。同一阻值的数字电位器，随着抽头数的增加，其精度也越来越高，误差越来越小。

(2)根据滑动端的个数分类

大部分数字单位器只有一个滑动端，而个别的数字电位器有两个滑动端。常常被应用在双路音响的控制电路中。

(3)根据总阻值的大小分类

常见的数字电位器的总阻值有 1KΩ、10KΩ、50KΩ、100KΩ、200 KΩ、1MΩ。

(4)根据数字电位器阻值与编码的函数关系

数字电位器输入编码和其阻值的函数大体可以分为三类：直线型、指数型和对数型。直线型数字电位器的阻值和滑动端的位置是一个线性的关系，其内部的各个单元电阻的阻值相同，常被用作程控放大器等电路;对数型数字单位器的阻值与滑动端的位置是一个对数的关系，其阻值的变化率由随着编码值的增大逐渐变小，再者由于人耳对声强的敏感程度呈对数关系，因此此类数字电位器常被用作音频设备的调声电路;指数型数字电位器的阻值与滑动端的位置是一个指数关系，其规律恰好与对数型数字电位器的变化规律相反，其阻值的变化率随着编码值的增大而逐渐增大。

(5)根据芯片内存储器的不同类型分类

1)易失性数字电位器

断电后，数字电位器的抽头位置保持上一次设定值不变。

2)非易失性数字电位器

断电后，数字电位器的抽头位置将会发生改变。

3)一次性可编程数字电位器

抽头位置只能设定一次，一经设定将无法改变。

(6)根据数字电位器控制接口的不同分类

国内外现存的数字电位器的控制接口电路主要可以分为 8 种：键控式接口、单线接口、I2C 接口、二线加/减式串行接口、三线加、减式串行接口、SPI 接口、Wicrowire总线接口、二线并行接口。

以上梳理了数字电位器的定义、原理及分类，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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