数字电位器简介
数字电位器也称为数控电位器，是一种用数字信号控制其阻值改变的器件（集成电路）。数字电位器与机械式电位器相比，具有可程控改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点，因而，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到成功应用。但是，数字电位器额定阻值误差大、温度系数大、通频带较窄、滑动端允许电流小（一般1～3mA）等，这在很大程度上限制了它的应用。
数字电位器产品特性
1、采用传感器原理生产，具有良好的线性、精度和温度稳定性。
2、采用软件实现功能，可以根据使用要求变化进行定制。
3、工作方式为非接触，避免传统电位器的磨损，寿命长，可靠性高。
4、由于取消了传统电位器中的电刷基片，有效行程达到360°，实现无盲区测量。
5、输出信号类型多（0-5V/0-10V/4-20mA/串行数字信号输出），方便信号采集处理。
6、可以通过软件实现有效行程和输出信号的变化，满足各种特殊要求。
7、应用范围广，使用灵活。
数字电位器原理介绍
字电位器一般带有总线接口，可通过单片机或逻辑电路进行编程。它适合构成各种可编程模拟器件，如可编程增益放大器、可编程滤波器、可编程线性稳压电源及音调/音量控制电路，真正实现了“把模拟器件放到总线上”（即单片机通过总线控制系统的模拟功能块）这一全新设计理念。
由于数字电位器可代替机械式电位器，所以二者在原理上有相似之处。数字电位器属于集成化的三端可变电阻器件其等效电路。当数字电位器用作分压器时，其高端、低端、滑动端分别用VH、VL、VW表示；而用作可调电阻器时，分别用RH、RL和RW表示。
数字电位器的数字控制部分包括加减计数器、译码电路、保存与恢复控制电路和不挥发存储器等4个数字电路模块。利用串入、并出的加/减计数器在输入脉冲和控制信号的控制下可实现加/减计数，计数器把累计的数据直接提供给译码电路控制开关阵列，同时也将数据传送给内部存储器保存。当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后，译码电路的输出端只有一个有效，于是只选择一个MOS管导通。
数字控制部分的存储器是一种掉电不挥发存储器，当电路掉电后再次上电时，数字电位器中仍保存着原有的控制数据，其中间抽头到两端点之间的电阻值仍是上一次的调整结果。因此，数字电位器与机械式电位器的使用效果基本相同。但是由于开关的工作采用“先连接后断开”的方式，所以在输入计数有效期间，数字电位器的电阻值与期望值可能会有一定的差别，只有在调整结束后才能达到期望值。
数字电位器的优点
优点一、数字电位器的使用寿命长，一般以百万次为单位。
优点二、数字电位器能配置成2端可变电阻，可将电位器中心抽头与高端或低端相连，能将H端接最高电压或最低电压端。
数字电位器的缺点
缺点一、数字电位器受CMOS工艺的限制。
缺点二、不能直接接负电源。
缺点三、温度系数太大。
缺点四、额定阻值差大。
缺点五、通频带较窄。
数字电位器和数模转换器的区别
1、引言
利用数字输入控制微调模拟输出有两种选择：数字电位器和数/模转换器（DAC），两者均采用数字输入控制模拟输出。通过数字电位器可以调整模拟电压;通过DAC既可以调整电流，也可以调整电压。电位器有三个模拟连接端：高端、抽头端（或模拟输出）和低端（见图1a）。DAC具有队应的三个端点：高端对应于正基准电压，抽头端对应于DAC输出，低端则可能对应于接地端或负基准电压端（见图1b）。
DAC和数字电位器存在一些明显区别，最明显的差异是DAC通常包括一个输出放大器/缓冲器，而数字电位器却没有。大部分数字电位器需要借助外部缓冲器驱动低阻负载。有些应用中，用户可以轻易地在DAC和数字电位器之间做出选择;而有些应用中两者都能满足需求。本文对DAC和数字电位器进行了比较，便于用户做出最恰当的选择。
2、数/模转换器
DAC通常采用电阻串结构或R-2R阶梯架构，使用电阻串时，DAC输入控制着一组开关，这些开关通过匹配的一系列电阻对基准电压分压。对于R-2R阶梯架构，通过切换每个电阻对正基准电压进行分压，从而产生受控电流。该电流送入输出放大器，电压输出DAC将此电流转换成电压输出，电流输出DAC则将R-2R阶梯电流通过放大器缓冲后输出。如果选择DAC，还要考虑具体指标，如串口/并口、分辨率、输入通道数、电流/电压输出、成本等。对于注重速度的系统，可以选用并行接口;如果注重成本和尺寸，则可选用3线或2线串口，这种器件引脚数较少，可显着降低成本，而且，有些3线接口能达到26MHz的通信速率，2线接口能够达到3.4MHz的速率。DAC的另一个指标是分辨率，16位或18位DAC可以提供微伏级控制。例如，一个18位、2.5V基准的DAC，每个LSB对应于9.54μV，高分辨率对于工业控制（如机器人、发动机）产品极为重要。目前，数字电位器能够提供的最高分辨率是10位或1024抽头。数/模转换器的另一个优势是能够在单芯片内集成多路转换器，例如，MAX5733内置32路DAC，每路都能提供16位的分辨率。当前的数字电位器最多只能提供6个通道，如DS3930。
DAC能够源出或吸入电流，为设计者提供更大的灵活性。例如，MAX555010位DAC通过内部放大器、P沟道MOSFET和上拉电阻能够提供高达30mA的输出驱动。而MAX554710位DAC结合放大器、N沟道MOSFET和下拉电阻可以提供3.6mA的吸电流。除电流输出外，一些DAC还可以与外部放大器连接提供额外的输出控制。因为数/模转换器通常内置放大器，成本要高于数字电位器。但随着新型DAC尺寸的缩小，成本差异也越来越小。
3、数字电位器
前面已谈到数字电位器可以通过数字输入控制电阻。图1a中的3端数字电位器实际上是一个固定端到端电阻的可调电阻分压器。通过将电位器中心抽头与高端或低端相连，或使高端或低端浮空，数字电位器能配置成2端可变电阻。与数/模转换器不同，数字电位器能将H端接最高电压或最低电压端。选用数字电位器时，用户也需考虑具体的指标：线性或对数调节、抽头数、抽头级数、非易失存储器、成本等。控制接口有递增/递减、按钮、SPI和I2C。
与数/模转换器一样，数字电位器通过串口通信，包括I2C和SPI。此外，数字电位器还提供了2线的递增、递减接口控制。通常，DAC与数字电位器的显着区别在于数/模转换器内部带有输出放大器。通过该输出放大器可以驱动低阻负载。
4、DAC/电位器的选择
很多应用场合，用户可以轻易地在DAC和电位器之间做出选择。要求高分辨率的电机控制、传感器或机器人系统，需要选用DAC。另外，高速应用中，例如基站、仪表等对速度、分辨率要求较高，甚至需要并行接口的DAC。电位器的线性特性便于实现放大器反馈网络。相对于数/模转换器，对数电位器更适合音量调节。
但在当前的许多应用中，DAC与数字电位器之间选择的界限比较模糊，图2中的DAC和数字电位器都可用于控制MAXl553LED驱动器。MAXll53亮度（BRT）输入的直流电压和检流电阻决定了LED的电流。
