高 精 度 的 数 字 电 位 器
全己宗 南
南京航 空航 天 大 学 自控 系 ,
公 司 生 产 的 高精 度 数 字 电 位 器 , 它 具 有 个 电 阻 值 和 数 字控 制 及 非
摘 要
易 失 性 功 能 。 选 择 好 的 电 阻 能 方 便 地 保 存 在 存 贮 器 中 , 并 能 重 复 调 用 文 中主 要 介 绍 它 的 特
是 美 国
点 、 原 理 和 应 用 电路
关 键 词 数 字 电 位 器
电 阻 阵 列 非 易 失 性
一 、 概 述
在 各种 电 桥 电路 中 , 为 调 节 电 桥 平 衡 , 必 须 对 电 位 器 进 行 多 次调 节 , 方 能 使 电 桥 达 到 平
衡 。 在 使 用 过 程 中 , 当这 些 电 位 器 受 到 振 动 、 冲击 、 温 度 、 湿 度 等 外 界 环 境 的 影 响 , 电 位 器 的 位
置 和 参 数 将 发 生 变 化 , 致 使 系 统 指 标 改 变 要 使 系 统 达 到 原 状 , 必 须 进 行 重 新 调 节 , 这 给 使 用
带来 很 多 不 便 为 此 , 在 电 桥 的 桥 臂 电路 中 , 使 用 数 字 电位 器 和 数 字 技 术 , 不 仅 克 服 上 述 缺 点 ,
而 且 还 大 大 提 高 系统 的 精 度
目前 数 字 电 位 器 阻 值 的 变 化 均 是 阶 梯 式 或 增 量 式 , 台 阶 数 抽 头 数 越 多 , 则 阻 值 变 化 就 愈
小 , 调 节 的 灵 敏 度 就 愈 高 但 是 台 阶 数 愈 多 , 内 部 开 关 管 和 电 路 越 复 杂 , 价 格 也 随 之 提 高 因
此 在 选 择 数 字 电 位 器 时 , 一 定 要 在 台 阶 数 和 价 格 之 间 作 出权 衡
是
阶 数 字 电 位 器 , 也 是
系 列 中 的 一 种 型 号 , 它 的 电 阻 范 围 为
, 其 他 型 号 的 电 阻 值 如 表 所 示
脱 一
片 内包 含有 个 电 阻 单 元 的 电 阻 阵 列 , 在 每
个单 元 之 司和 二 个端 点 都有 被 滑 动单 元 访 问 的 抽 头 点 。 滑 动单 元 的位 置 由瓦 、 川万和丽之于三
个输 人 端 控 制 , 一 旦 位 置 选 定 后 , 可 存 放 在 非 易 失 性 存 贮 器 中 , 因 而 在 下 一 次 上 电 时 可 重 新 调
用
二 、 芯 片 简介
型型 号用用
最 小电 阻阻
最 大 电阻阻
滑动端增量量
主 要 特 点
与
兼 容
低 功 耗 的
工 艺 技 术
工 作 电 流 ,
等 待 电 流 ,
林
电 源 电 压 ,
一
,
个 滑 动抽 头点
以二
笑
’二
灾 以以
川沉
创
粼
粼
联只只
裕
心 〕〕
田 左】】
之之
。 个 电 阻 单 元
有 温 度 补 偿 功 能 端 点 间 的 电 阻 误 差
翅 犯毛
滑 动 端 的 位 置 由三 线 控 制 电 阻 变 化 类 似
, 滑 动 端 位 置 数 据 可 长 久 保 存 , 时 间 为
可 逆 计 数 器 滑 动 端 的 位 置 可 存 贮 在 存 贮 器
年
中, 且 在 上 电 时 重 新 调用
, 电 阻 分 辨 率 较 高
电 阻 范 围 脾 一
电气 参 数
《集成 电路应 用 》
年 第 期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
推 荐 参 数
电 源 电压
滑 动 端 电 流
端 点 间 的 电 阻 误 差
士
业
, 额 定 功 率
极 限 参 数
, 滑 动 端 电 流
· △ 钊咋 一 叫
土
电 源 电 压
存 贮 温 度
石 ℃ 一
℃
引脚 图 和 引 脚 功 能
引 脚 图 如 图 所 示
引 脚 功 能 如 表 所 示 。
电 源 电 流
滑 动 端 电阻
电 阻 分 辨 率
噪 声
‘侧 一 时
叼 基 准 为
· 瓦 、 了而云、 州万和
的 电 压 相 对 、
。 和 上 的 电压 相 对 骆
工 作 温 度
引 线 焊 接温 度 秒
石 ℃ 一
℃
℃
︸﹀
一
一
一
一
引引脚脚
名称称
功
能能
五丫
“ 增 加 ” 输人 脚 石 输 人 端 是 负边 沿触 发 触 发 力 将将
使使使使 滑 动 端 向 计 数 器 增 加 或 减 少 的 方 向 移 动 , 移 动 的 方 向向
由由由由 万端 。人 的逻 辑 电平决定 ,,
川万万 升 , 降 。人 脚 州万。人 控 制滑 动 端移 动 的方 向 , 因 而 控 制制
计计计计 数 器是 增 加或是 减 少
,
高 电压 端 及 低 电 压 端 《 胭
豁 的 高 , 和 低 从 电电
压 端 等 效 于 一 个机 械 电 位 器 的 固 定端 其 最 小 电 压 是 一 , 而而
最最最最 大 电 压 是
但 必 须 注 意 从 和 狐 这 个 术 语 只 是 规 定 由由
石输人 端 选择 的 关 于 滑 动端 滑 动 方 向的 相 又寸位 置 , 而 并并
不不不不 是 端 点上 的 电压压
地地
滑 动端
是 一 个滑 动端 , 相 当于 机 械 电位 器的 可 移动端 滑滑
动动动动端 在 电阻 阵 列 中的位 置 由控制输人 端 决定 滑 动端 的 串联 电电
阻阻阻阻 值 典型 是取书之之
万万
片 选 输 人 端 当〔万 端 输 人 为低 时 器 件 被 选 中 当〔万 变 为为
高高高高 且 力 输人 端 也为高时 , 当前计 数 器 的 值 被 贮 存 在 非 易易
失失失失 性 存 贮 器 中 在 贮 存操 作 完 成 后 , 灾 胭 。毛 将 处 于于
低低低低 功 耗 的等 待 方式 , 育到 器 件再 次 被 选 中中
电 源 电压压
了
, 。幼如
图
引脚 图
三 、 工 作 原 理
内部 功 能 图 如 图
所 示 。 该 电 路 由输 人 控 制 、 计
数 器 和 译 码 器 、 非 易 失 存 贮 器
及 电 阻 阵 列 三 部 分 组 成 输 人
控 制 部 分 类 似 一 个 可 逆 计 数
器 计 数 器 的 输 出 被 译 码 后 ,
就接 通 一 个单 接点 的 电子 开 关 ,
从 而 把 电 阻 阵 列 上 的 一 个点 连
接 到 滑 动 输 出 端 在 某 种 条 件
下 , 计 数 器 的 内容 可 以 存 贮 到
非 易 失性存贮 器 中 , 以 便今后 调
用 电 阻 阵 列 中包 含 卯 个 单 独
的 电 阻 , 它 们 以 串联 的 形 式 连
接 在 两 个 端 点 狐 和
和 每
个 电 阻 之 间 有 一 个 电 子 开 关 , 它
能把该 点 的 电位传输到滑动端
时 , 则
丽乙、 叼万和瓦 三 个 输 人 引 脚 能 控 制 滑 动 端 在 电 阻 阵 列 中 移 动 的 位 置 , 当瓦 为低 电 平
被 选 中 这 时万死 和州万输 人 引 脚 才 能 接 受 信 号 当 丽乙输 入 引 脚 由 高 到 低 变
化可 能 增 加 或 减 小 一 个 位 计 数 器 的 值 , 这 主 要 决 定 万输 人 弓 脚 的 电 平 , 当 万 为 高 电
平 计 数 器 的 值 增 加 当 万 为 低 电 平 , 计 数 器 的 值 减 小 位 可 逆 计 数 器 输 出 译 码 后 , 立 即
《集成电路应 用 》
年 第 期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
进 行 一 百 选 一 的 操 作 , 从 而 使 滑 动 端 的位 置 沿 着 电 阻 阵 列 移 动 , 当 滑 动 端 位 于 一 个 固 定 点 时 ,
就 象 等 效 的 机 械 滑 动 端 那 样 , 不 会 移 到 超 出 终 端 位 置 , 即 计 数 器 达 到 一 个 极 限 端 以刃以洲 〕或
川 川 时 , 不 会 循 环 回复
位可逆逆逆逆逆
计计数器器器器器器器
月月月月月月月月月月月月
不
··
····
「「「「「「「「「
、、、、、、
探探探探探卜易易易易易
『『『『『器器器器器器器器器器器器器器器器器
存存存存贮 和 重调调调调
控控控控制 电路路路路路路路路路路路路路
尚 七七七七
之之之之
《《《《
《《《《
儿
………………之之之之
矛矛矛矛
一工
峨峨峨峨
「飞一二 目““““
传输 门
。 ‘‘‘‘
习习习习习习习习习习习习
口
’’’’’ 一犷飞飞飞飞
八 上上上上
《《《《《《《《
砚
一 一一月
图 咒 内部功能图
一 月 ,
目‘ 一一一一目 司
当 和 五 同 时 为 高 电平 时 , 计 数 器 的 值 被 存 贮 到 非 易 失 性 存 贮 器 中 当
断 电 ,
最 后 存 贮 在 计 数 器 的 值 仍 然 维 持 在 非 易 失 性 存贮 器 中 , 当 电 源 恢 复 后 , 存 贮 器 中 的 内 容 就 是 断
电 时 计 数 器 的值
丽云、 瓦 和 州万三 个输人 引脚 的 电平 决定 工 作 方 式 的 选 择 , 详 细 情 况 如 表 所 示 时 序
图如 图 所 示
恤 一叫‘ 一 、
”州
一丽 一
图
工 作 时序 图
夕夕
了刀
低低 电平平
低低 电平平
几一一
飞一一
州万万
高电 平平
低 电平平
方 式式
向上 滑 动动
向下 滑 动动
四 、 应 用 电 路
由 于
数 字 电 位 器 具 有 精 度
高电平平
高 电平或低电平平 存贮 滑动端位置置
高 、 抗 干 扰 强 、 功 耗 低 、 数 字 控 制 和 保
高高电平平 高电平或低 电平平 高电平 或低 电平平
等待电流流
存 时 间 长 的特 点 , 所 以 广 泛 应 用 在需 要
低 电平平
高电平或 低 电平平 不 存贮 , 返 回 等待待
数 字 微 调 电阻 的 各 种 电路 中 , 现 以 文 氏
《集成 电路应 用 》
年 第 期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
电桥振 荡 器 中 的 数 控 电路 为 例说 明 它 的 典 型 应 用
】有亡
下毛
州 卜一
。
。
, 粤
。
呜自 人
‘
二二二 田田 」」
二二二二二二二二二二 尼
二二二二二二二二二二二二二二二
「「〕〕〕
二二二二二二
二二
二二二二二二
二二二二二二
二二二二二
口口口口
口口口口口口口口
图
组 成的文 氏 电桥
利 用
组 成 的 文 氏 电桥 振 荡 器 的 电 路 如 图 所 示 该 电 路 有 两 个反 馈 通 道 正 反 馈 和 负
反馈 , 这 两 个 通 道 组 成 电 桥 的 两 个 臂 其 中 一 个 臂 为 负 反 馈 通 道 , 它 由 、
、 如 和
咫 、
、
和 组 成 幅 度 检 测 电 路 组 成 , 主 要 完 成 幅 度 检 测 和 振 幅平 衡 调 节 任 务 另 一 个
桥臂 为 正 反 馈 通 道 , 它 由 、
、
十 和
组 成 , 主 要 完成 频 率 调 节 功 能 假 设 二 龙 ,
卜
, 贝。振 荡 频 率 为 一共一二
”一“ 一 一 ’ ‘ ’“ ” 一‘ 一 ’ “ 一
“ 祀
图 中 幅 度 检 测 电 路
、
、
和
能 自动 设 置 负 反 馈 , 使 得 峰 值 电 压 等 于 基 准 电
玉 这 样 就 限 制 振 荡 器 的 电 压 幅 度 , 不 进 人 运 算 放 大 器 的 饱 和 区 , 从 而 保 证 振 幅平 衡
为 保 证 振 荡 器 每 个 周 期 不 发 生 限 流 ,
和 的 时 间 常 数 必 须 远 大 于 振 荡 器 的 最 低 频 率二
这也是 选 择 这 两 个 元 件 的 重 要 原 则
米 · 米 · 米 · 米 · 米 · 米 · 城 · 嵌 · 米 · 米 · 米 · 米 · 米 · 米
米 · 米 · 米 · 米 · 米 · 派 · 兴 · 米
上接第 页
工 作程 序 的 连 续 性 、 可 靠 性
为 减 少 口 线 , 也 可 不 用 锁 存 器 锁 存砰
内部 的
为 随 机 状 态 , 而 其 他 复 位 由 于 系 统 未 断 电
信 号 , 改 用 软 件 判 断 , 其 根 据 是 上 电 复 位 时
保 持 不 变 我 们 可 以
内部 的
在程序 中设 定 内部
以确定 复 位 的 类 型 , 决 定 程 序 的 走 向 当然 , 干 扰 信 号 也 可 能 破 坏 上 述 标 志 , 但 这 种 可 能 性
极小
, 系 统 复 位 后 , 用 程 序 监 测 检 查 该 区 域 的 值 ,
某 区 域 为 特 定 值 如
总 之 , 用
构 成 的 微 机 监 控 系 统 , 电 路 简 单 、 工 作 可 靠 价 格 低 廉 、 精 度 较 高 、 性 能
优 良 该 芯 片 具 有 较 好 的 应 用 前 景
《集成电路应 用 》
年 第 期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net