X931X系列数控电位器的典型应用

赵明 王攀峰

【摘要】 传统的机械电位器是通过不同方式使划片改变电阻丝实现电阻值的调节。但是噪声大、抗噪能力弱，体积通常较大，不适于现今电路小型化设计的发展趋势。因此，有必要采用新型的数字电位控制器实现电位控制。

【关键词】 数字电位器 9313 调压电路

前言：

电位器是电子电路中常见的元件之一。在电路设计中实现电阻电位调节、功放信号调节、稳压电流调节及校正等功能。传统的机械电位器是通过不同方式使划片改变电阻丝实现电阻值的调节。当使用时间过长，可能会出现滑片松动，从而影响整个电路的性能。且噪声大、抗噪能力弱，体积通常较大，不适于现今电路小型化设计的发展趋势。因此，有必要采用新型的数字电位控制器实现电位控制。

一、数字电位器的主要特点

数字电位器分辨率高、使用灵活、调整阻值准确、抗噪能力强、调节无噪声、稳定性高、模块化封装适用于IC批量生产。并且可通过程序设定实现某些场景的电位自我调节（如温度自动调节系统）。这是机械电位器无法实现的。不过同时数字电位器也具有一定的缺点，比如需提供电源供电、且价格相对较高。电路设计人员应根据不同的使用要求来选择相应的电位器。

二、数字电位器工作原理及产品选择

数控电位器等效于三端可变电阻器件，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，从而将串联电阻的一个节点连接到滑动端。

数字电位器的选型需要考虑以下因素：

1数字电位器的抽头数。数字电位其的抽头数越高，表明数字电位器的分辨率越高。但抽头数越多，内部开关越多，电路越复杂，成本随之越高。

2数字电位器总电阻值。通常会有100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、200kΩ、1MΩ。

3非易失性。非易失性数字电位器具有数据永久存储功能，将设定好的信息存储在非挥发存储器上，断电保存。

4选择工作电压。数控电位器的工作电压主要有±2.5V、+5V、±5V、±15V、+15V、+30V等规格。其中，通常采用±15V、+30V供电的属于高压数控电位器。

5.选择控制方式。数控电位器的控制方式分手动、自动两种。手动控制必须配按键开关。

三、X931X数字电位器的原理

X931X系列和X9CXXX系列的引脚排列完全相同，均采用DIP-8或SOIC-8封装。系列产品均可用于直流偏压调整、增益和失调电压调整、可编程稳压器、液晶显示器或激光二极管的偏压电路。

芯片主要包括以下6部分：①5位加/减计数器②5位E2PROM；③存储与调用控制电路；④32选1译码器；⑤由MOS场效应晶体管构成的32路模拟开关；⑥电阻阵列，由31个电阻单元（r）串联而成，分辨率为（1/31）×100%≈3%。功能齐全，使用方便。由于精度、功能在满足正常设计使用的前提下，价格适中，性价比较高。

引脚时序图如下：

四、X9313数字电位器手动调压电路

本文根据X9313的原理及功能，结合实际使用中具体情况，提供一种按键实现手动调压的电路设计。电路图如下。

由X9313构成0-+5V输出的按键式手动调压电路。现将VH端接+5V，VL端接地。确定电压区间。VW端输出0-+5V调整后的电压。R1、R2均为上拉电阻。可选10k阻值电阻。该电路供电后，按动开关S1，输出电压就升高，每按一次S1，电压就升高0.05V，最高到5.00V；若按住S2后不松开（使U/D端保持低电平），再按动S1时，输出电压就会降低，每按一次S1，电压降低0.05V，最低到0V。因CS端接地，故不能对滑动端位置进行存储，每次上电时自动将输出电压调整到0V。当按下S3时，CS脚为高电平，9313保存电位设置到非挥发性存储设备中，断电依然保存。