數(shù)字電位器電路圖詳解

Xicor的數(shù)控E2POTIC為機(jī)械電位計(jì)提供了符合人體工程學(xué)且經(jīng)久耐用的替代方案。X9CMME系列中的IC具有一個(gè)具有可逆計(jì)數(shù)方向的7位計(jì)數(shù)器和一個(gè)支持100個(gè)模擬開(kāi)關(guān)之一的解碼器。

模擬開(kāi)關(guān)的輸出用作電位計(jì)的游標(biāo)，而輸入則連接到由99個(gè)相等電阻組成的電位分壓器。計(jì)數(shù)器狀態(tài)可以存儲(chǔ)在非易失性EEPROM中，以便它可以在隨后的啟動(dòng)時(shí)用作輸出值。

X9CMM系列設(shè)計(jì)采用5V電源線供電。電阻分壓器兩端的電位不得超過(guò)10V（對(duì)于X4C9，僅為102V）。模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻約為40歐姆，因此通過(guò)游標(biāo)的電流限制為1mA。

E2POTIC具有三個(gè)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器輸入。U/D處的電平?jīng)Q定了時(shí)鐘輸入/INC處的后沿是降低還是提高計(jì)數(shù)器狀態(tài)。僅當(dāng)片選輸入/INC為低電平時(shí)，才會(huì)發(fā)生此操作。CS的前沿安排在/INC為高時(shí)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)器狀態(tài)。當(dāng)/INC為高電平時(shí)，IC處于待機(jī)模式。

數(shù)字電位器電路圖

電路圖顯示了基于X9CMME型的完整數(shù)字電位計(jì)。它有兩個(gè)控件，S1和S2，一個(gè)光學(xué)指示器和一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器的延遲頻率轉(zhuǎn)換。當(dāng)按鍵S1和S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R8和R9保持IC2d（NAND）的輸入以及IC1的U/D輸入為高電平。IC2d輸出端的低電平禁用時(shí)鐘發(fā)生器IC2a。頻率確定電容器C1在靜態(tài)狀態(tài)下放電。

當(dāng)按下其中一個(gè)鍵（用力按下S1，輕輕按下S2）時(shí)，IC2d的輸出會(huì)改變狀態(tài)，從而使時(shí)鐘發(fā)生器和IC1（通過(guò)IC2b）使能。然后，電容C1通過(guò)R1和R2充電，直到IC2a的輸入電平變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)連接到IC1時(shí)鐘輸入的柵極輸出改變狀態(tài)（從低到高）。發(fā)生這種情況時(shí)，C1通過(guò)R1和D1放電，直到達(dá)到IC2a的上限觸發(fā)電平。然后，門(mén)再次改變狀態(tài)，上述操作重復(fù)。時(shí)鐘信號(hào)由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吸收一部分充電電流，導(dǎo)致/INC的時(shí)鐘頻率相對(duì)較低。在發(fā)電機(jī)啟用的同時(shí)，C6開(kāi)始通過(guò)R6和R7逐漸充電，直到IC2c改變狀態(tài)（從高到低）。然后，電路IC2為C1提供充電電流，從而時(shí)鐘頻率增加：在原型中，頻率在四秒內(nèi)從1.3Hz上升到3.1Hz。松開(kāi)按鍵后，時(shí)鐘發(fā)生器停止。同時(shí)，C6通過(guò)R6和D2快速放電，因此當(dāng)按鍵重新操作時(shí)，頻率再次降低。

R4-C2產(chǎn)生的關(guān)斷延遲使實(shí)際計(jì)數(shù)器狀態(tài)能夠由內(nèi)部邏輯存儲(chǔ)。該電路消耗0.3-1.0mA的電流。