什么是數字電位器？原理是？分類有哪些？

1.數字電位器

數字電位器(Digital Potentiometer)是一種采用 CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor Transistor)工藝制成的數字-模擬混合信號處理電路，因其能夠通過數控的方式調節其阻值的大小，故而也被稱為數控電位器(DigitallyControlled Potentiometer，DCP)。數字電位器多采用多晶硅或薄膜電阻材料制備，使之具有使用靈活、調節精度高、無觸點、低噪聲等優點。此外，它還具有體積小、節省印制板空間、易于安裝、不易污損、抗振動、抗干擾、壽命長、不易受環境溫度影響等優點。因此，它已在許多領域取代機械電位器，被廣泛應用于各種儀器儀表、通信設備、家用電器、工業控制等領域。

2.數字電位器特點

數字電位其實就是輸出值為電阻的一種相對比較特殊的數字模式置換器,所以它還可以將輸出值由電阻轉換成為電壓和電流。數字電位器具有的最鮮明特點就是具備存儲記憶和不存儲記憶的功能。除此之外,由于它是采用集成電路進行工藝制作,其穩定性比較好、精確度比較高、噪聲比較小并且抗干擾能力強、壽命還比較長。

3.數字電位器原理

由于數字電位器于傳統的機械電位器具備相似功能,有異曲同工之妙,顯而易見,二者在原理上也具備相似之處。數字電位器本身是由集成化的電路組成,主要有三端可變的電阻器件組合而成。數字電位器的內部簡化電路是由多個電阻值相同的電阻采用串聯的方式連接而成,在每個電阻的兩端都必須設置一個模擬開關進行相關,這個模擬開關必須要有MOS管所構成,這是將其作為數字電位器的抽頭。其實這種模擬開關的作用就如同單刀單擲開關的作用,當數字信號開關進行控制時,每次只能也只可以有一個模擬開關來配合運轉。

4.數字電位器分類

數字電位器的種類很多，分類方法也多種多樣。

(1)根據數字電位器的抽頭個數分類

數字電位器中抽頭個數和其內部的開關個數相同，也即數字電位器可調個數。常見的大體有 7 種：16 個抽頭的數字電位器(對應 4 位二進制編碼)、32 個抽頭的數字電位器(對應 5 位二進制編碼)、64 個抽頭的數字電位器(對應 6 位二進制編碼)、128 個抽頭的數字電位器(對應 7 位二進制編碼)、256 個抽頭的數字電位器(對應8 位二進制編碼)、512 個抽頭的數字電位器(對應 9 位二進制編碼)、1024 個抽頭的數字電位器(對應 10 位二進制編碼)。同一阻值的數字電位器，隨著抽頭數的增加，其精度也越來越高，誤差越來越小。

(2)根據滑動端的個數分類

大部分數字單位器只有一個滑動端，而個別的數字電位器有兩個滑動端。常常被應用在雙路音響的控制電路中。

(3)根據總阻值的大小分類

常見的數字電位器的總阻值有 1KΩ、10KΩ、50KΩ、100KΩ、200 KΩ、1MΩ。

(4)根據數字電位器阻值與編碼的函數關系

數字電位器輸入編碼和其阻值的函數大體可以分為三類：直線型、指數型和對數型。直線型數字電位器的阻值和滑動端的位置是一個線性的關系，其內部的各個單元電阻的阻值相同，常被用作程控放大器等電路;對數型數字單位器的阻值與滑動端的位置是一個對數的關系，其阻值的變化率由隨著編碼值的增大逐漸變小，再者由于人耳對聲強的敏感程度呈對數關系，因此此類數字電位器常被用作音頻設備的調聲電路;指數型數字電位器的阻值與滑動端的位置是一個指數關系，其規律恰好與對數型數字電位器的變化規律相反，其阻值的變化率隨著編碼值的增大而逐漸增大。

(5)根據芯片內存儲器的不同類型分類

1)易失性數字電位器

斷電后，數字電位器的抽頭位置保持上一次設定值不變。

2)非易失性數字電位器

斷電后，數字電位器的抽頭位置將會發生改變。

3)一次性可編程數字電位器

抽頭位置只能設定一次，一經設定將無法改變。

(6)根據數字電位器控制接口的不同分類

國內外現存的數字電位器的控制接口電路主要可以分為 8 種：鍵控式接口、單線接口、I2C 接口、二線加/減式串行接口、三線加、減式串行接口、SPI 接口、Wicrowire總線接口、二線并行接口。

以上梳理了數字電位器的定義、原理及分類，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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