一、數(shù)字電位器的結(jié)構(gòu)組成
數(shù)字電位器主要由以下幾個(gè)關(guān)鍵部分構(gòu)成：
電阻體 ：這是數(shù)字電位器的核心組成部分，通常由碳膜、金屬膜或?qū)щ娝芰系入娮璨牧现瞥桑尸F(xiàn)為軌道或線圈的形式，為電路提供了可變電阻的基礎(chǔ)。
滑動觸點(diǎn)（電刷） ：與傳統(tǒng)電位器類似，數(shù)字電位器也配備有滑動觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)通過旋轉(zhuǎn)軸或滑桿進(jìn)行移動，并與電阻體保持接觸，從而實(shí)現(xiàn)電阻值的變化。
三個(gè)端子 ：包括兩端的固定端（標(biāo)記為 A 端和 B 端），以及中間的滑動端（標(biāo)記為 C 端），這三個(gè)端子是數(shù)字電位器與外部電路連接的關(guān)鍵接口。
二、數(shù)字電位器的工作原理
數(shù)字電位器的工作原理基于數(shù)字信號對內(nèi)部電阻值進(jìn)行精確控制。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含一組離散的電阻元件，每個(gè)元件都具有特定的電阻值，并通過精心設(shè)計(jì)的排列和連接方式形成復(fù)雜的電阻網(wǎng)絡(luò)。此外，還配備了一套開關(guān)機(jī)制，用于控制各個(gè)電阻元件是否接入電路。
當(dāng)數(shù)字信號輸入到數(shù)字電位器時(shí)，內(nèi)部的控制器會根據(jù)信號的具體內(nèi)容，操作相應(yīng)的開關(guān)。這些開關(guān)的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)決定了哪些電阻元件參與電路工作，從而實(shí)現(xiàn)對總電阻值的靈活調(diào)整。通過不同的二進(jìn)制信號組合，控制器可以精確地選擇參與電路的電阻元件，進(jìn)而滿足各種復(fù)雜的電路需求。
例如，DS1669 型數(shù)字電位器是一種典型的數(shù)字變阻器，它在阻性范圍內(nèi)提供了 64 個(gè)均勻分布的抽頭點(diǎn)，并且有 10K、50K 和 100K 歐姆等多種標(biāo)準(zhǔn)版本可供選擇。該集成電路可以通過機(jī)械觸點(diǎn)閉合輸入或者數(shù)字源輸入（如 CPU）進(jìn)行控制，廣泛應(yīng)用于音頻電路中的音量控制等領(lǐng)域。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以通過控制 S1 和 S2 按鍵來調(diào)整聲音級別，實(shí)現(xiàn)音量的向上或向下調(diào)節(jié)。數(shù)字電位器在許多應(yīng)用場景中都可以像傳統(tǒng)電位器一樣使用，例如用于 LCD 對比度調(diào)節(jié)或電平聲音控制等。DS1669 采用浸入式或 SOIC 封裝（8 引腳），工作電壓范圍在 4.5 至 8V DC 之間。
三、數(shù)字電位器的電路應(yīng)用實(shí)例
以基于 X9CMME 型的完整數(shù)字電位計(jì)電路為例，該電路包含兩個(gè)控制按鍵 S1 和 S2、一個(gè)光學(xué)指示器以及一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器的延遲頻率轉(zhuǎn)換模塊。
當(dāng)按鍵 S1 和 S2 處于斷開狀態(tài)時(shí)，電阻 R8 和 R9 會使 IC2d（NAND 門）的輸入以及 IC1 的 U/D 輸入保持高電平。此時(shí)，IC2d 的輸出端呈現(xiàn)低電平，導(dǎo)致時(shí)鐘發(fā)生器 IC2a 被禁用，頻率確定電容器 C1 處于放電狀態(tài)。
當(dāng)按下其中一個(gè)按鍵（如用力按下 S1 或輕輕按下 S2）時(shí)，IC2d 的輸出狀態(tài)發(fā)生改變，從而使時(shí)鐘發(fā)生器和 IC1（通過 IC2b）被使能。電容 C1 開始通過 R1 和 R2 充電，直到 IC2a 的輸入電平變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)連接到 IC1 時(shí)鐘輸入的柵極輸出狀態(tài)從低電平跳變到高電平。隨后，C1 通過 R1 和 D1 放電，直至達(dá)到 IC2a 的上限觸發(fā)電平，門電路再次改變狀態(tài)，上述過程不斷重復(fù)。時(shí)鐘信號通過 D3 進(jìn)行光學(xué)監(jiān)控。
當(dāng) IC2c 的輸出為高電平時(shí)，柵極從 C1 吸收部分充電電流，導(dǎo)致 /INC 的時(shí)鐘頻率相對較低。在時(shí)鐘發(fā)生器被啟用的同時(shí)，電容 C6 開始通過 R6 和 R7 逐漸充電，直到 IC2c 的輸出狀態(tài)從高電平變?yōu)榈碗娖健４撕螅娐?IC2 為 C1 提供充電電流，使得時(shí)鐘頻率增加。在原型測試中，頻率在四秒內(nèi)從 1.3Hz 上升到 3.1Hz。當(dāng)松開按鍵后，時(shí)鐘發(fā)生器停止工作，同時(shí) C6 通過 R6 和 D2 快速放電，以便在按鍵重新操作時(shí)，頻率能夠再次降低。
此外，由 R4 和 C2 組成的關(guān)斷延遲電路，使得實(shí)際計(jì)數(shù)器狀態(tài)能夠被內(nèi)部邏輯存儲。整個(gè)電路在工作過程中的電流消耗非常低，僅為 0.3 - 1.0mA。
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