數(shù)字電位器的可變電壓電源設(shè)計(jì).docx

1、數(shù)字電位器的可變電壓電源設(shè)計(jì)數(shù)字電位器的可變電壓電源設(shè)計(jì)摘要隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品種類越來越齊全，電子設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，并且時(shí)刻與人們生活息息相關(guān)，任何電子設(shè)備都離不開可靠的穩(wěn)定的電源，這些設(shè)備對(duì)電源的要求也越來越高，電子設(shè)備的小型化和低成本化是電源以輕、薄、小和高效率為發(fā)展方向的動(dòng)力。本文介紹了一種利用晶體管組成的滯留穩(wěn)壓電源，這種電源能夠給電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，通過數(shù)字電位器調(diào)節(jié)使輸出電壓在3-15V,且在輸出電壓為15V時(shí)輸出電流為500mA,由于串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源可以輸出大的電流和高的電壓，又采用負(fù)反饋電路，能夠克服由于負(fù)載變動(dòng)而產(chǎn)生輸出電壓的變化，從而能夠經(jīng)常保持一

2、定值的輸出電壓。測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的可變電壓電源在輸出端可以輸出3-9V的電壓，并且是穩(wěn)定的，各點(diǎn)的參數(shù)也符合要求，能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電壓?！娟P(guān)鍵i司】可變電壓，數(shù)字電位器，晶體管3數(shù)字電位器的應(yīng)用技術(shù)及直流電壓3.1減小額定阻值誤差和溫度系數(shù)的影響每個(gè)數(shù)字電位器中每一級(jí)電阻值的增量一致性很好;在雙數(shù)字電位器、三數(shù)字電位器和四數(shù)字電位器中，各個(gè)電位器的阻值是精密匹配的。據(jù)此，合理設(shè)汁應(yīng)用電路和恰當(dāng)選擇數(shù)字電位器的型號(hào)，可充分利用精密匹配的優(yōu)點(diǎn)，大大減小額定阻值誤差和溫度系數(shù)造成的影響。圖3.1所示的電路是用數(shù)字電位器按常規(guī)方法構(gòu)成的可變?cè)鲆娣糯笃?。顯然,數(shù)字電位器的額定阻值誤差

3、和溫度系數(shù)明顯影響放大器增益的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。將圖3.1的電路設(shè)計(jì)成圖3.2的形式1,將數(shù)字電位器MAX5160L用作分壓器，為放大器MAX4252提供一定的正反饋。電路增益為Av=（l-Kn）/（Kp-Kn）,其中PKn、Kp分別是負(fù)、正反饋系數(shù)。Kn=100k8/（100k8+50k8）=2/3,Kp可調(diào)。當(dāng)MAX5160L的滑動(dòng)端位于左端（Vref端）時(shí),Kp=0,放大器的增益為-0.5;當(dāng)滑動(dòng)端位于中點(diǎn)時(shí),Kp=0.5,放大器的增益為-2。故用左端與中點(diǎn)之間的17級(jí)可變電阻就可使增益變化6dB。放大器的增益不再與數(shù)字電位器的阻值誤差有關(guān)，僅受100k8/50k8電阻的？1%精度和MAX

4、5160L的INLD/NL（最大?4.6%）的限制。選擇雙數(shù)字電位器將可變?cè)鲆娌罘址糯笃髟O(shè)計(jì)成圖（3.3）的形式2（用單數(shù)字電位器R2,R4為固定電阻），則可始終保持集成運(yùn)放的同相端和反相端對(duì)外的電阻相等,從而始終保持很高的CMRR,亦即抑制了溫漂誤差。圖3.1圖3.2圖3.33.2通頻帶的選擇數(shù)字電位器的通頻帶一般較窄，如X系列（Xicor公司）有些型號(hào)的-3dB帶寬只有3236kHz。主要原因是數(shù)字電位器內(nèi)存在雜散電容，頻率響應(yīng)受RC時(shí)間常數(shù)的限制。額定阻值/k8-3dB帶寬/kHz濾波電容/LF1240026000.0016102403200.0135052680.06810032360

5、.12表3.1部分X系列數(shù)字電位器測(cè)試結(jié)果測(cè)試表明：通頻帶寬度主要與其額定阻值的大小和滑動(dòng)端與地之間的濾波電容的容量有關(guān)。額定阻值越小,通頻帶越寬,表1給出了部分X系列數(shù)字電位器-3dB帶寬的測(cè)試結(jié)果。3.3大電流線性分壓器數(shù)字電位器的滑動(dòng)端允許通過的電流較小，一般不超過3mA,電流過大會(huì)使器件過早失效。實(shí)踐中可在滑動(dòng)端后接一電壓跟隨器,這樣既可以擴(kuò)大電流又能隔離負(fù)載對(duì)數(shù)字電位器的影響。3.4輸出正、負(fù)電壓的分壓器數(shù)字電位器一般不能直接接負(fù)電源，但在構(gòu)成分壓器時(shí)，有時(shí)需要輸出正、負(fù)電壓,此時(shí)可采用圖（3.4）所示的電路。雖然輸出V0不能得到VDDVSS全范圍的分壓，但適當(dāng)選取R1和R2的阻值，

6、仍可得到一定范圍可正可負(fù)的分壓輸出。圖3.4可輸出正負(fù)電壓的分壓器3.5控制信號(hào)波形畸變不一樣型號(hào)的數(shù)字電位器的控制信號(hào)順序不盡相同，在實(shí)際情況中必須嚴(yán)格遵守其時(shí)序規(guī)定，不然，很可能工作不正常?？梢怨浪悖部梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)選取。如用數(shù)字電位器AD8042,控制信號(hào)來自單片機(jī)8031的P1口，設(shè)其內(nèi)部上拉電阻值為lk8,濾波的截止頻率X0=l/RC50MHz,可得C0.02nF,又由于8031的P1腳發(fā)出的脈沖最小寬度為2Ls,所以S=RC2Ls,實(shí)踐表明，在晶振為6MHz的8031系統(tǒng)中，選用InF的濾波電容，效果很好。此外,數(shù)字電位器的阻值變化規(guī)律以線性的為多見，但也有按對(duì)數(shù)規(guī)律變化的，如X95

7、14、DS1661、DS1801等。選用時(shí)應(yīng)注意。若數(shù)字電位器由機(jī)械按鍵開關(guān)控制，則應(yīng)采取可靠的去抖動(dòng)措施消除開關(guān)抖動(dòng)的影響。由R-S觸發(fā)器（可由門電路構(gòu)成）和機(jī)械開美構(gòu)成去抖動(dòng)開關(guān)電路是一種簡(jiǎn)單、有效的措施。RC去抖動(dòng)的作用是很有限的，不宜用于這類場(chǎng)合。必須防止使用過程中有可能出現(xiàn)的瞬間失效。因?yàn)樗查g失效可能會(huì)使集成運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，放大器增益很大，過大的輸出信號(hào)就會(huì)造成后級(jí)電路損壞或其他不良后果。4數(shù)字電位器可變電源電壓設(shè)計(jì)4.1穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路所組成，如圖所示，各部分功能如圖4.1：圖4.1穩(wěn)壓電路框圖電源變壓器：由于各種電子設(shè)備要

8、求直流穩(wěn)壓電源提供不同的幅值的直流電壓，而市電提供的交流220V（或380V）,因此需要利用變壓器先將市電的電壓變換成所需要的交流電壓，再將變換后的交流電壓整流、濾波和穩(wěn)壓，最后獲得所需要的直流電壓；整流電路：整流電路是利用具有單向?qū)щ娦缘恼髌骷ㄈ缯鞫O管、晶閘管），將大小、方向變化的正弦交流電變換成單向脈動(dòng)的直流電。這種單向脈動(dòng)直流電壓含有很大的紋波成分，一般不能使用；濾波電路：濾波電路的主要任務(wù)是將整流后的單向脈動(dòng)直流電壓中的紋波成分盡可能濾除掉，使其變成平滑的直流電。濾波電路通常由電容、電感等儲(chǔ)能元件組成；穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的作用是采取某些措施，使直流穩(wěn)壓電源輸出的直流電壓在市電電

9、壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)保持穩(wěn)定。4.2電源的結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)電源的主要參數(shù)：輸出電壓：315V,用數(shù)字電位器來調(diào)節(jié)；輸出電流：500mA（在輸出電壓15V）根據(jù)電源設(shè)計(jì)原理和要求此直流電源圖4.2可變電壓電源電路由于該電路的負(fù)載電流最大到500mA，所以將射極跟隨器部分進(jìn)行如圖連接，這是由于用小的基極電流可控制大的負(fù)載電流的緣故將輸出電壓進(jìn)行反饋的電阻使用可變電阻，就能對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.2.1選擇輸出晶體管對(duì)于射極跟隨器部分的晶體管Tri,由于流過500mA的負(fù)載電流及交流整流后的電壓為19V(后述)，所以選擇具有l(wèi)C>500mA,VCBO19V最大額定值的晶體管。選擇低功率放大晶體管2

10、SD1406o還有，輸出電壓是15V、500mA的集電極電流流動(dòng)時(shí)的Tri的集電極一發(fā)射極間電壓為4V(=19V-15V),可以算出發(fā)生2W(=500mAX4V)的熱損耗。在實(shí)際電路中，圖A點(diǎn)的電壓為脈沖電壓(峰值為19V),所以Tri的熱損耗為1.5W左右。因此，在Tri上有必要安裝1.5W的散熱器。在該電路中，Tri用的散熱器是MC24L20。在輸出電壓設(shè)定在3V時(shí)，為了抑制Tri的熱損耗在1.5W以下，輸出電流必須限制在100mA以下。也就是，如果安裝散熱量為7W的散熱器，即使輸出電壓為3V,電路也能取出500mA的電流。4.2.2誤差放大器的設(shè)計(jì)對(duì)于Tr2,最大0.1mA的基極電流是必

11、需的(e500mA/60/70,即最大輸出電流被Tri與Tr2的hFE的最低值除)。該電流是有共發(fā)射極放大器(Tr2)的負(fù)載電阻R1提供給Tr2的基極的，所以R1的值太大則不能給Tr2提供基極電流。在輸出電壓為15V時(shí)，R1的壓降為2.8V(2.8=19V-15V-1.2V)。為了流過0.1mA以上的電流，Rl=2.2K(設(shè)定的太小，電流就浪費(fèi)了)。如圖3所示，VR1的滑動(dòng)頭位置放在最上端時(shí)(a)圖，輸出電壓為最小值，這個(gè)值D5的壓降V2加上Tr3VBE的值。圖4.3電位器滑動(dòng)頭的位置與輸出電壓的關(guān)系最小輸出電壓由設(shè)計(jì)規(guī)格可知必須為3V,所以對(duì)于D5,使用齊納電壓為2V的齊納二極管HZ2BLL

12、。還有，如圖4.4(a)所示，也可以用三個(gè)串聯(lián)連接的硅二極管代替齊納二極管，進(jìn)而，如圖4(b)所示，去掉齊納二極管，僅用Tr3的VBE作基準(zhǔn)電壓也能工作。但是，這兩種電路的輸出電壓的溫度穩(wěn)定性和負(fù)載電流引起的電壓下降率等性能都會(huì)變差。VR1是改變反饋到誤差放大器的電壓，進(jìn)而調(diào)整輸出電壓的可變電阻。但是該電阻值取得過大，則不能提供Tr3的基極電流；如果過小，則無用電流變大。這里取VR1F0K。如圖4.4(b)所示，R2的作用是當(dāng)VR1的滑動(dòng)頭位置在最下端時(shí)，使得輸出電壓不要過大。為了使最大輸出電壓為15V以上,R2必須小于2.1K(15V=(10K+R2)/R2X2.6V),因此R2=2KO圖4

13、.4齊納二極管的代用品4.2.3穩(wěn)壓工作用的電容器C2是減少輸出端與Tr3之間的交流阻抗(將VR1交流地短路)、穩(wěn)定地加負(fù)反饋使用的電容器。C2的值如果在幾微法以上，則不管多大都可以。不過，過大也是浪費(fèi)的。在這里，取C2=10uFo即使沒有C2,電路也工作，但是為了保證穩(wěn)定度和性能，這是個(gè)絕對(duì)必要的電容器。C3是為了減少輸出端的交流輸出阻抗而使用的電容器。由于電源電路加上負(fù)反饋而使輸出阻抗下降，所以C3本來是不必要的，但是沒有充分加反饋的高頻范圍，為了降低輸出阻抗，也接上110uF左右的電容器。在該電路中，取C3=10uFo2.4整流電路的設(shè)計(jì)在電源電路中，雖然進(jìn)行電壓穩(wěn)定化的部分早已經(jīng)消失，

14、但是從交流(AC)得到直流(DC)電壓的整流電路是非常重要的。首先，在Tri的集電極(A點(diǎn))必要的電壓為16.5V。這是輸出電壓的最大值15V加上Tri與Tr2的VBE(0.6V)和Tr2的基極電流流過R1所產(chǎn)生的壓降的值(16.5V15V+0.6VX2+2.2KX0.1mA)。但是,該值不是波紋的最大值，而是表示A點(diǎn)波紋的最低值，必須在16.5V以上。在整流電路中，設(shè)定波紋的最大值是一件簡(jiǎn)單的事情(最大值為輸入交流電壓的峰值減去二極管的壓降)，波紋的最小值則由輸入的交流電壓、濾波電容器的值、變壓器的線圈帶內(nèi)阻以及負(fù)載電流等多種因素來決定。在該電路中，設(shè)輸入電壓為14VAC用四個(gè)二極管上的壓降

15、，所以越為19V(R14VX2-0.6VX2)。對(duì)于整流二極管D1D4,選擇關(guān)斷時(shí)的耐壓為20V以上，能流過正向電流為500mA（最大負(fù)載電流）以上的器件。在這里，使用100V耐壓，1A的普及型塑封S5277Bo4.3電容濾波電路本設(shè)計(jì)我們使用電容濾波，濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動(dòng)變小。C越大，RL越大，丁越大，放電越慢，曲線越平滑，脈動(dòng)越小。由此得到穩(wěn)定的電流電壓。4.4測(cè)試方法測(cè)試原理：市電經(jīng)過變壓器后輸出電壓的峰峰值為16V,再經(jīng)過橋式整流之后波形發(fā)生了變化全部為正半波，又因?yàn)樵跇蚴诫娐泛竺娼佑幸粋€(gè)大電容，不斷的充放電之后使得波形成了一個(gè)趨于直線的波形，然后經(jīng)過穩(wěn)壓電路之后輸出的電壓

16、就成了一條直線，并且是穩(wěn)定的。測(cè)試步驟：先將變壓器的輸出和電路板的輸入端。再把變壓器接到插座上，用萬用表測(cè)量電路板的輸出端，調(diào)節(jié)電位器，使輸出的電壓變化。圖4.6電壓電源的輸出電壓與輸出電流特性圖4.6表示的是輸出電壓與輸出電流的曲線圖（輸出電壓在無負(fù)載時(shí)，已調(diào)整到15.OOV）0在500mA輸出電流流動(dòng)時(shí)，輸出電壓為14.8V,要比此時(shí)的無負(fù)載電壓（15V）低0.2V（1.3%）0因此，對(duì)該電路的等效輸出阻抗進(jìn)行計(jì)算，則為0.4歐（=0.2V/500mA）o由于射極跟隨器的輸出阻抗為數(shù)歐，可以知道，如該電路所示，加上負(fù)反饋就能夠大大減少電源的輸出阻抗。還有，想超過這個(gè)負(fù)載穩(wěn)定度時(shí)，有必要提高

17、放大電路的增益（提高裸增益就是增大負(fù)反饋量，由此能夠更加降低輸出阻抗）。結(jié)束語通過本次試驗(yàn)，增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，讓我們學(xué)會(huì)如何制作可變電壓電源。這次設(shè)計(jì)制作的數(shù)字電位器可變電壓電源是成功的，在輸出端可以輸出3-9V的電壓，并且是穩(wěn)定的，各點(diǎn)的參數(shù)也都符合要求。射極跟隨器的輸出阻抗非常低，只有數(shù)歐左右的值，所以在大負(fù)載電流流過時(shí)，輸出電壓要下降。這個(gè)電路是串通型的直流穩(wěn)壓電源，因?yàn)榭刂戚敵鲇玫木w管，在電源與負(fù)載之間是串聯(lián)連接的。參考文獻(xiàn)1 梁光輝.理解和應(yīng)用數(shù)字電位器J.科協(xié)論壇20097:22-23.LIANGGuanghui.Understandingandapplicationofdi

18、gitalpotentiometerJ.Science&TechnologyAssociationForum20097:22-23.2 周南生.晶體管電路設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2004.3 張國晨.基于數(shù)字電位器的直流偏置技術(shù)J.電子科技2011247:10-15.4 張黎軍黃效國李烽-一款實(shí)用的過程量?jī)x表測(cè)試用信號(hào)源【j】?jī)x表技術(shù)，2008.2：1-5葛化敏，鄭靜，楊利青.基于ARMLinux的LCD顯示模塊設(shè)計(jì)j.儀表技術(shù)與傳感器,2009,7：75-775 張明莉.新型穩(wěn)壓電源及應(yīng)用實(shí)例.北京：電子工業(yè)出版社，2004.6 龐湘萍，基于89C52單片機(jī)的微電壓信號(hào)源設(shè)計(jì)【j】.

19、儀表技術(shù)，2004,1：26-2史東興.20位脈寬調(diào)制直流電壓D/A轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)【j】.國外電子測(cè)量技術(shù)，2007,26(7)：25-277 電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程S.北京：中國電力出版社o2009.8 郭永基.電力系統(tǒng)可靠性原理和應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,2008.DigitalpotentiometervariablevoltageofpowersupplydesignAbstractWiththecontinuousdevelopmentofelectronictechnology,electronicproductsismoreandmorecomplete,theapplica

20、tionofelectronicequipmentisbecomingmoreandmorewidely,andiscloselyrelatedtopeople'slife.Anyelectronicequipmentisinseparablefromthereliableandstablepowersupply,thesedevicesbecomemoreandmorehightotherequirementofpowersupply,theminiaturizationofelectronicdevicesandlowcostisthepowertolightthinsmallan

21、dhighefficiencyfordevelopmentdirectionofpower,thisarticledescribesauseoftransistorstrandedregulatedpowersupply,thispowersupplycanprovidestablepowerforelectronicdevices,throughdigitalpotentiometertoadjusttheoutputvoltagein3-15v,andtheoutputvoltageof15voutputcurrentis500ma.Becauseofthelargeseriesdereg

22、ulatedpowersupplycanoutputcurrentandhighvoltage,andthenegativefeedbackcircuitcanovercomeduetothechangesofloadchangesandproducetheoutputvoltage,whichcanoftenkeepacertainvalueofoutputvoltage.testresultsshowthatthedesignedvariablevoltagepowerontheoutputsidecanoutput3-9vvoltage.andstabletheparametersofe

23、achpointalsomeetstherequirements,abletoprovidestableandreliableelectronicequipmentofdevoltage.IKeyWordsJ:Variablevoltage,thetransistor,Digitalpotentiometer附錄仿真電路圖及其波形1引言11.1選題的目的及意義11.2研究背景11.3可變電壓電源研究的現(xiàn)狀12數(shù)字電位器的特點(diǎn)及其工作原理32.1數(shù)字電位器32. 2數(shù)字電位器的特點(diǎn)42.3數(shù)字電位器的工作原理53數(shù)字電位器的應(yīng)用技術(shù)及直流電壓73. 1減小額定阻值誤差和溫度系數(shù)的影響73. 2通

24、頻帶的選擇83.3大電流線性分壓器83.4輸出正、負(fù)電壓的分壓器93. 5控制信號(hào)波形畸變94數(shù)字電位器可變電源電壓設(shè)計(jì)104. 1穩(wěn)壓電源的組成104.2電源的結(jié)構(gòu)104. 2.1選擇輸出晶體管114. 2.2誤差放大器的設(shè)計(jì)114.2.3穩(wěn)壓工作用的電容器124.3電容濾波電路134.4測(cè)試方法13結(jié)束語15參考文獻(xiàn)-17-致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄18in1.1選題的目的及意義在這二十一世紀(jì)信息高速發(fā)展的時(shí)代，基于市場(chǎng)對(duì)設(shè)備集成化，微型化的要求，越來越需要用數(shù)字電位器代替機(jī)械電位器，以提高系統(tǒng)的可靠性和可控性。數(shù)字電位器是采用CMOS工藝制成的數(shù)?；旌闲盘?hào)處理集成電路也稱數(shù)控可編程電阻器

25、采用是數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值大小多用多晶硅或薄膜電阻材料，從而有使用靈活調(diào)節(jié)精度高無觸點(diǎn)低噪聲等特點(diǎn)，同時(shí)又有體積小節(jié)省印制板空間、易于安裝、不易污損、抗振動(dòng)、抗干擾、壽不易受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)，基于上述內(nèi)容數(shù)字電位器已被廣泛用于通信設(shè)備，工業(yè)控制，家用電器數(shù)碼產(chǎn)品等各領(lǐng)域。而電子設(shè)備的飛速發(fā)展又越來越需要更可靠的穩(wěn)定的可變電壓電源，因此設(shè)計(jì)一種數(shù)字電位器的可變電壓電源己成為一種普遍的發(fā)展勢(shì)。1.2研究背景在這個(gè)21世紀(jì)信息時(shí)代，電子設(shè)備產(chǎn)品更新?lián)Q代快，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣泛，人們的生活越來越離不開電子產(chǎn)品，任何電子產(chǎn)品都需要穩(wěn)定的電源，這些設(shè)備對(duì)電源的要求也越來越高，電子設(shè)備的小型化和低成本化是

26、電源以輕、薄、小和高效率為發(fā)展方向的動(dòng)力而數(shù)字電位器據(jù)有靈活調(diào)節(jié)精度，使用簡(jiǎn)單方便靈活等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用各領(lǐng)域，所以越來越需要研究一種基于數(shù)字電位器的可變電壓電源，這種電源能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備提供穩(wěn)定的電壓，并旦能夠靈活方便的調(diào)節(jié)輸出電壓，本文研究的這種電壓電源是利用晶體管組成的滯留穩(wěn)壓電源，通過數(shù)字電位器調(diào)節(jié)使輸出電壓在3-15V,月.在輸出電壓為15V時(shí)輸出電流為500mAo晶體管電路是根據(jù)調(diào)整管與負(fù)載的連接方式分為串聯(lián)型和并聯(lián)型。所謂串聯(lián)型就是調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，這種電路應(yīng)用較多。由于用晶體管作為調(diào)整管，晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路能在較大的工作電流下工作，可以克服穩(wěn)壓二極管電路的輸出電流受穩(wěn)壓二極管電流限制

27、的缺點(diǎn)?？梢娫O(shè)計(jì)一種數(shù)字電位器的可變電壓電源是很有意義和發(fā)展前景的。1.3可變電壓電源研究的現(xiàn)狀目前國內(nèi)的可變電壓電源經(jīng)過許多年的研究，己經(jīng)形成了比較成熟的可靠性評(píng)估模型、不同方法以及各種技術(shù)指標(biāo)體系，但大部分產(chǎn)品還有很多缺點(diǎn)，比如可調(diào)范圍小，操作復(fù)雜，損耗大，制造成本高等等。目前直流穩(wěn)壓電源行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也比較激烈，其主體企業(yè)包括企業(yè)的產(chǎn)品、業(yè)務(wù)狀況、財(cái)務(wù)狀況、競(jìng)爭(zhēng)策略、市場(chǎng)份額、競(jìng)爭(zhēng)力分析等,但各行各業(yè)都急需這種可變的電壓電源，可見它的生命周期還是十分長(zhǎng)久的。綜上所述，當(dāng)今背景下，研究一種基于數(shù)字電位器的可變電壓電源是十分有必要的,它能夠給電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓，能在多領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用，并

28、且其性能好，操作簡(jiǎn)單方便，易于掌握，發(fā)展前景廣闊。2數(shù)字電位器的特點(diǎn)及其工作原理2.1數(shù)字電位器數(shù)字電位器是一種頗具發(fā)展前景的新型電子器件，在許多領(lǐng)域可取代傳統(tǒng)的機(jī)械電位器，其優(yōu)點(diǎn)為調(diào)節(jié)精度高無噪聲工作壽命極氏無機(jī)械磨損數(shù)據(jù)町讀寫，具有配置寄存器及數(shù)據(jù)寄存器多電平量存儲(chǔ)功能。它廣泛應(yīng)用于儀器儀表計(jì)算機(jī)及通信設(shè)備家用電器醫(yī)療保健產(chǎn)品工業(yè)控制等領(lǐng)域任何需要用電阻來進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和控制的場(chǎng)合都可使用數(shù)字電位器構(gòu)成可編程模擬電路但是在實(shí)際使用中應(yīng)特別注意數(shù)字電位器的電阻調(diào)整誤差由于不同應(yīng)用場(chǎng)合時(shí)的誤差影響因素有所不同，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)最好利用A/D轉(zhuǎn)換路對(duì)其進(jìn)行精確測(cè)量并采用單片機(jī)對(duì)其補(bǔ)償。圖（2.1）

29、數(shù)字電位器等效電路圖。數(shù)字電位器一般由角度傳感器電路、數(shù)據(jù)處理電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成。角度傳感器電路是數(shù)字電位器的重要組成部分，它將角度變化量采集轉(zhuǎn)換成隨角度變化的模擬信號(hào)。數(shù)據(jù)處理電路是一種特殊的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量代表0360。的角度值。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)需要將角度值轉(zhuǎn)換成模擬量（電壓/電流）信號(hào)或串行數(shù)字信號(hào)輸出。數(shù)字電位器數(shù)字控制部分包括加減計(jì)數(shù)器譯碼電路保存與恢復(fù)控制電路和非易失性存儲(chǔ)器等4個(gè)電路模塊將個(gè)阻值相同或不同電阻串聯(lián)在端之間每個(gè)電阻兩端分別經(jīng)過一個(gè)由CMOS管而構(gòu)成模擬開關(guān)連在一起，作為數(shù)字電位器抽頭在數(shù)字信號(hào)控制下每次只能有一個(gè)模擬開關(guān)閉合從而將串聯(lián)電阻的一個(gè)節(jié)點(diǎn)

30、連接到滑端亦即。當(dāng)外部計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)停止或片選信號(hào)無效后譯碼電路輸出端只有一個(gè)有效故只選擇一個(gè)MOS管。數(shù)字控制部分的存儲(chǔ)器是一種斷電非易失性存儲(chǔ)器電路再次上電時(shí)數(shù)字電位器中仍保存著原有控制數(shù)據(jù)其中間抽頭到兩端點(diǎn)之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果?！癲m)V(R)oVI麻I)圖2.2數(shù)字電位器內(nèi)部電路原理圖2.1數(shù)字電位器等效電路數(shù)字電位器優(yōu)點(diǎn)及通過簡(jiǎn)單電路實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用這使得它能與數(shù)字電路及其他單片機(jī)簡(jiǎn)易結(jié)合在一起，導(dǎo)致數(shù)字電位器應(yīng)用領(lǐng)域越來越來廣泛進(jìn)而取代機(jī)械電位器。由于每片數(shù)字電位器芯片內(nèi)部的布局技術(shù)架構(gòu)，這導(dǎo)致其抽頭數(shù)有限常見的單片芯片最多可達(dá)1024個(gè)抽頭即相當(dāng)于最高分辨率為lObitDAC

31、E10現(xiàn)在DAC位數(shù)和價(jià)格呈正比因此低成本架構(gòu)從而提高數(shù)字電位器抽頭數(shù)的電路設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用?？梢杂脝纹^低分辨率數(shù)字電位器芯片通過多路選擇器單片機(jī)的設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)提高電阻值或分辨率這些設(shè)計(jì)都可以實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證低成本架構(gòu)電路的實(shí)用性經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。2.2數(shù)字電位器的特點(diǎn)1數(shù)?；旌闲盘?hào)產(chǎn)品是一種特殊形式數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC,由數(shù)字控制電路存儲(chǔ)器和RDAC電路組成其中RDA是數(shù)字電位器重要組成部分，由電阻數(shù)-模轉(zhuǎn)換器電路構(gòu)成。2分辨率與內(nèi)部RDAC位數(shù)，RDAC位數(shù)越多分辨率越高。3自身有控制接口存儲(chǔ)器和電阻系統(tǒng)同時(shí)內(nèi)部有非易失性Nonvolatile存儲(chǔ)器EEPR0M用戶可對(duì)其進(jìn)行讀寫操作并通過軟件控制接口對(duì)其阻值進(jìn)行編程4利用數(shù)字電位器可實(shí)現(xiàn)模擬電路中對(duì)電阻電壓或電流的數(shù)字控制及調(diào)整5允許將幾個(gè)數(shù)字電位器進(jìn)行串并聯(lián)或混聯(lián)6受制作