数字电位器实现电压-电阻转换

一对相同的数字电位计构成一个电压-电阻转换器。

工业控制和可变偏置电路中有时需要的电压-电阻转换器可能难以实现。图1的简单方法使用两个数字电位计构建这样的转换器。

图1.两个相同的数字电位计使该电路能够实现电压-电阻转换。

数字电位计U1和比较器U3构成数字采样保持电路，其中U1调整其内部分压器以使VWIPER轨道VIN.因此，游标电阻与 VIN成正比.由于U1和U2的数字输入连接在一起，U2的游标位置与U1相同，相应端子之间的电阻相同。因此，输出电阻与VIN成正比，根据电压-电阻转换的要求。

数字采样保持的操作如下。跟踪VIN，数字电位计U1的游标（中心抽头）随着每个时钟脉冲的到达而向上或向下移动。比较器U3比较模拟输入（VIN） 带游标电压 （VWIPER).如果 VIN > VWIPER，比较器将逻辑置位为高电平，导致游标位置向上移动并增加VWIPER.VWIPER不断增加，直到大于 VIN，然后比较器切换并向下驱动游标位置。在每个时钟周期，游标根据需要向上或向下移动以跟踪V在.参考输入为分压器（VH和VL）设置输入电压范围：如果V在范围为 0V 至 5VDC，设置 VL = GND 和 VH = 5VDC。

由于 U1 和 U2 相同，并且它们的数字输入连接在一起，因此它们的游标位置相同。对 LOCK 输入施加逻辑低电平允许输出电阻随VIN，应用逻辑高电平可无限期地保持电阻值。

LOCK可以永久接地，但在这种情况下，输出电阻在两个连续状态之间连续切换，即使V在是恒定的。例如，如果电位计为10kΩ，而您将游标设置为5kΩ，则输出电阻将在每个时钟周期内在5kΩ和5.3125kΩ之间切换。如有必要，您可以通过将电容器连接到输出游标来过滤这种影响。100Hz至10kHz之间的时钟频率是可以接受的。

输出电阻不会随 V 立即变化在，但需要多个时钟周期才能达到其最终值。周期数（最多 32 个）取决于初始游标位置和输入电压。

如果需要更高的分辨率，请用6位或8位数字电位计代替所示的5位型号。注意，MAX5160具有上电复位功能，可将游标位置设置为中间电平，从而允许两个数字电位器同步至同一电阻。选择上电时具有已知状态的数字电位器。

审核编辑：郭婷