李 云 冯永浩 来源：《国外电子元器件》

     摘要：x9312w是xicor公司生产的一种典型的数字电位器，文中介绍了它在功率自适应控制系统中的应用，重点说明了应用中如何处理x9312x的电压与脉冲计数的关系及控制电压与输出功率之间的控制关系，并给出了数字电位器的控制程序。

     关键词：数字电位器

     功率自适应 脉冲数 x9312w

     1 概述

     电位（阻）器是广泛用于音量调节、频率调谐、功率调整等方面的重要器件，随着大规模集成电路技术的不断发展，电子元件的智能化不断提高，电位器也由机械式人工手动调节向自动程序控制调整方向发展。非易失性数字电位器是一种可在计算机控制下，通过编程来实现自动操作的智能化器件。它不像机械或模拟电位器那样连续可调，但阶梯式的阻值变化却具有调节精确和阻值稳定的特性。其阻值分辨的台阶越多，阻值变化越精细，调整的灵敏度越高。在分辨率足够的情况下，它不但能满足一般使用要求，而且在某些场合还具有模拟电位器不可比拟的优势。其调节精确、稳定，数字可长期保存和随时刷新，体积小、抗振动、寿命长的特点，必将使其逐渐在各类电子系统中得到广泛应用。

     2 基本结构及工作原理

     数字电位器同模拟电位器一样，可以按阻值大小、耐压和最大功率等分为不同型号的产品。x9312w是xicor公司生产的100阶非易失性数字电位器。此类数字电位器的基本结构是一致的，只是不同的型号所提供的抽头数、接口、控制方式及所应用的电压范围不同。它用控制脉冲计数的方法来调整阻值，又叫数控可变电阻器，其实质是一种特殊形式的数模转换器，其特性表现不是电流或电压，而是电阻或电阻比率。

     x9312w的原理框图如图1所示，它由输入部分、非易失性存贮器和电阻阵列三部分组成，在输入信号inc、u/d和cs作用下，器件中的7位加/减计数器通过100选1译码器去控制接通某个电子开关，从而把电阻阵列上的一个点连接到中间的滑动抽头以输出vw。vh端根据控制需要加有某一固定电压v，当vl端接地时，vw端的输出将在0v到该固定电压之间可调。当需要记忆时，cs上升沿到来，且使inc为高电平，7位计数器的数值被存贮在非易失性存储器中。其功能控制真值表如表1所列。

     x9312w实现可控电阻特性的关键是对加/减计数器的数值进行调整，在cs端置于低电平时，inc端每一次脉冲下降沿的触发都将依u/d端为高/低电平而使计数器加/减1，连续给inc端送计数脉冲就可使加/减计数达到需要的数值，相应的也就改变了vw的输出，从而使阻值的大小发生改变。

     3

     数字电位器用于功率自适应控制

     许多场合都需要用到功率控制，有时还要自适应调整功率。如通信系统中的便携式设备往往希望根据通信距离来调整发射功率，从而达到降低电源消耗，延长工作时间的目的。

     图2是一种利用数字电位器实现功率自适应控制的原理图。图***率检测电路用于判断通信距离的远近，其输出电平经a/d转换后作为控制信号，并由单片机根据控制关系和特性给出调整信号和计数脉冲，使数字电位器改变阻值而作用于功率电平控制电路，以达到根据需要调整妻射功率的目的。

     在实现上述控制过程中，控制参数的选取应保证达到整个通信系统的质量要求，同时要处理好图3所示的两个非线性关系。

     图3（a）是数字电位器的非线性特性图。数字电位器与模拟电位器控制特性的不同之处在于它是非线性的。数字电位器的控制脉冲与输出电压间不是线性关系，即当控制脉冲数值达到一定程序时，其输出电压不再随其线性变化，而且不同型号的数字电位器的曲线斜率有所不同。同时在使用数字电位器时选定的最大输出电压不同，上述非线性关系也有所不同。

     图3（b）是控制电压vw与输出功率之间的控制特性曲线。如果把图2看做一个数字控制系统，则由数字电位器的输出vw而引起对输出功率a的控制关系一般