電子數字電位器的工作原理圖解,電子電位器的電路圖模塊
數字電位器的工作原理,一起研究一下數字電位器的結構。它非常簡單,因為它在電路中只有一個功能可以執行,即根據給定條件控制電流/電壓。電子電位器的模塊包括一系列電阻器、一個存儲單元和一個控制/接口單元。
1、電阻器系列
數字電位器是通過連接梯形結構中的一系列電阻器構建的;梯形圖的每一步都包含一個連接到電位器輸出的開關。設備的電阻是通過計算其具有的步數來確定的,步數越高,電阻值就越大。
因此,為了確定您需要使用位值的步數,如果數字電位器有 N 位,則意味著它有 2 N步。例如,如果位數為 6,則 2 6 = 64 步,如果位數為 9,則 2 9 = 512 步。
2、內存單元
所有的數字設備都有某種內存用于操作,因為數字電位器也是數字設備的一種形式,它們也有一個內存單元。它們大多具有易失性存儲單元,易失性存儲單元僅在操作期間使用,一旦關閉,它們將不會存儲任何先前信息。因此,大多數數字電位器在重新啟動時從第一步開始,在某些情況下,這些設備與FPGA或微控制器連接以存儲最后的位置。
市場上有一些特殊的數字電位器使用非易失性存儲器,其中電位器的最后一步存儲在設備內,這樣即使在關閉設備后,設備的最后一步也會保留。
3、控制和接口單元
控制單元是數字電位器最重要的單元,是數字電位器區別于傳統電位器的單元??刂茊卧菑碾娢黄鞯任⒖刂破靼l送控制信號以改變數字電位器電阻的地方。
除了一些數字電位器使用控制邏輯或前面板開關之外,幾乎所有電位器都有同步或異步串行總線作為控制單元中的接口。遞增/遞減接口總線是數字電位器中最常用的異步總線,它使用遞增/遞減計數器??驁D顯示了帶有遞增/遞減控制接口的數字電位器。
增量/減量接口使用三個信號,如上圖所示,信號是
CS:CS是片選(CS)信號,啟用后用作多個數字電位器應用的地址輸入。
U/D:向上或向下移動電位器的游標,以增加或減少電位器的阻值。此過程由上/下(U/D)信號啟用。
INC:增量(INC)信號也用于移動游標,游標在增量信號的每個下降沿移動。
正如我所說,增量/減量接口是最常用的異步總線,類似地,最常用的同步總線是 SPI、I 2 C、兩線和類似微線的總線。在這些總線中,I 2 C 和 SPI 是最受歡迎的接口類型。下面的博客圖顯示了一個帶有I2C 控制接口的數字電位器。
I 2 C總線有兩個主要信號,即
SCL/SCK:是同步控制部分的接口串行時鐘。
SDA:SDA可以擴展為串行數據,串行數據線用于將數據從接口傳輸到控件。SDA本質上是雙向的,因此它們可以雙向通信。
同樣,SPI控制接口數字電位器有四個主要信號,如下所示。同樣,控制器可以是任何微控制器,如Arduino、PIC、AVR或Raspberry PI,外圍設備可以是任何數字電位器
CS:如果多個控制系統連接到接口,則芯片選擇(CS)/從選擇(SS)用于選擇所需的控制系統。
SCK:SCK是接口的串行時鐘。
SDI:SDI代表Slave Digital Input,這里的slave可以是控制系統,因此來自控制系統的輸入作為SI信號傳遞。
SDO:SDO代表從機數字輸出,類似于從機輸入,SO是從接口到控制系統的輸出信號。