双数字电位器DS1867的原理及应用.pdf
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一电涮与仪表1双数字电位器DS1867的原理及应用武汉市华中理工犬学摘要誊丈亲绍7。
sl867数字电位嚣的工作原理、主要特点及应用实例。
数字电位嚣的问世，为电路设计师们提供了一种能在线动态改变电机械式电位器是一种常用的无源器件它以价格低、阻值调整方便、品种规格齐全等优点，广泛应用于各种电路之中。
但这种常规电位器应用在以微处理机为核心的测控系统中时，有一个至命的缺点，即无法在线动态调整阻值，来满足现代测控技术对在线动态改变增益、动态零点校正、动态变压比校正等高级测控电路的需要。
此外，其机械触点老化、抗震性差、阻值易变也是系统长期可靠运行的一个薄弱环节。
数字电位器的问世，则为用微处理机通过对数字电位器的控制，实现在线动态校正提供了一个全新的思路。
本文以美国DALLAS公司生产的数字电位器DS1867为例，介绍数字电位器的一般原理及应用方法。
一、器件工作原理，芯片简介DS1867是一个内含EPROM的双数字电位器结构的电子器件，每个电位器在整个电阻值范围内有256个均匀滑臂分支点这些分支点通过256个模拟开关分别与黹臂相联。
这些模拟开关是在一个8256的译码器控制下，驱动某一位模拟开关导通，使此电阻分支点与滑臂相联，也就确定了滑臂的位置。
这两个电位器的两个8bit的滑臂位置设定值，在掉电时可由芯片内藏的EPROM保存。
微处理机与芯片的通讯与控制仅用一个3线串行口来完成。
DS1867能提供三种规格的阻值供用户使用，其叭幻阻值范围为1okQ、5OkQ、1ookQ三种标准类型。
DS1867具有D1PSO1C，TSSOP等多种封装形式。
以下仅以14脚D1P为例说明其引脚功能，见图1。
图tDS1867引脚图图中，、L为两电位器的低端，、H为两电位器的高端，w、w。
为两电位器的滑臂引出端，RST为串行口复位输入端，DQ为串行口的数据输入，CLK为串行口的时钟输入，Vn为负电压（可为零），&一为两数字电位器的滑臂选通输出端，GOUT为串联串行口的数据输出。
三内部结构原理DS1867的内部结构见图2。
从图中可以看出其内部有两个相互独立的具有256个分支点的电位器，其滑臂的位置分别由两个8bit的值来设定。
这两个8bit的值皆存入一个17bit的I（3移位寄存器中，而一个附加的EPROM映象寄存器，则可在掉电时保存位置设定值不变。
这个EPROM的映象寄存器并不是每当数字电位器的滑臂设定值改变后就写入，而仅仅是在电源掉电过程中才将移位寄存器的内容写入其中。
而在上电时则自动将掉lg，_jw耐维普资讯http:
/图2内部结拘图电前所记忆的数据送回移位寄存器，使两个滑臂的位置不变。
PROM可以改写5万次，采用这种写入方式更使得器件能够长期可靠地工作。
微机与DS1867的通讯控制线为RST、CLK和DQ。
RST为串行通讯的复位控制线，CLK信号为数据输入和输出提供的时钟信号，DQ信号线为串行数据输入线。
3线的时序配合见图3。
hI电位器lb-f器，、b匝（娈圃（巫耍曼D图3串行通讯时序图从图中可以看出，在RST信号从低电平变为高电平时，DS1867开始进入通讯状态，DQ在CLK时钟信号的配合下，在CLK信号从低到高的过程之中，将一位位数据串行输入至i7bit的O移位寄存器锁存。
在串行数据的输入过程中，两个数字电位器的滑臂位置并不改变。
只有当17bit数据全部输入进寄存器后，当RST信号由高电平变为低电平时，移位寄存器才将其鼎新输入的滑臂设定值加载到两个滑臂多路开关的译码器上，使两个滑臂由于多路开关位置变化而定位于最新的分支点上，从而完成了一次滑臂位置变化过程。
i7bit的IO移位寄存器的结构见图4。
，r、MIB_村。
国耍圈回巫亚曰图417tIO移住寄存器从图中可以看出它包括2个8位的滑臂设定值和一位滑臂输出选通设定值：
bitl至Nt8为电位器i的设定值，biti为设定值的MSB，bi噜为LSD,；bit9至bitl6为电位器0的设定值，bit9为MSB，而bJtl6为LSB；bit0位为两电位器滑臂的选通设定值，此位为0时电位器0的滑臂联至SLw端；反之则滑臂w联至SOUT端。
此功能当两数字电位器串联使用时启用串行数据通过DQ送入DS1867时，顺序为从biL0开始，接着为bitl至bit8电位器l的设定值），最后为电位器。
的设定值bit9至bitl6参见图3）。
二应用举例I两数字电位嚣的串联使用串联使用DSI867两个电位器可以串联起来使用（见图5）此时总阻值为两数字电位器之和，电阻分交的分辨力不变如前所述，SOUT可以由bit0设定两滑臂之联至公共滑臂端UT，从而使滑臂的调节范围从256增至512，扩大了数字电位器的调范围。
2多片DS1867的控制方式在一个电路中如使用了多片DSi867，这些芯片可组成一种串行菊花链数据输入方式，共用3根线来完成每支芯片的数据设置任务f见图6），从而大大节省了控制线。
具体做涪是将首位芯片的COUT与次位芯片的DQ相联，如此类推。
当RST信号被置高时，移位寄存器的bitl7即输出到CUT及次位芯片的DQ引脚上，在CLK信号上跳变后，首位芯片DQ有信号输入同时它的bitl7信息也加载至敞侮的移位寄图6片Ds1867的设定方式维普资讯http:
/存器内，而biO6的信号又出现在首位的c（UT及次位的DQ引脚上。
因此首位芯片的Cocr可作为次位的Dq信号输入线，将每位的Cuur与次位的Dq相联，就组成了一个串行菊花链的数据输入方式。
在联接多片DS1867时，所需串行输入的数据为芯片总数的17倍，仅用三根线的时序配合，就完成了全都芯片的滑臂位置设置任务。
3动态增益可变放走电路图7为一坌典型的、用数字电位器设计的i；7I图7动态增益可变放大电路动态反相增益可变放大电路。
数字电位器的滑臂引出端接至运放的高阻输入端，可将滑臂电阻的阻值影响降至最低限度。
Rw的阻值根据滑臂电压的不同在4ooQ到1kQ之问变化。
此电路的增益为Av=一n255一nn=0到255下，改变数字电位器的滑臂位置即可。
其电路增益的调节细度要比程控增益放大器高得多。
4衰减比可变放大电路图8为一个衰减比可变的电路，将数字电位器的两端口风及Lo接至信号源两端，改变滑臂位置，即可得到可变的衰减比，其衰减比为k=H255n=O至255此处要注意一以减少的影响。
另外数字电位器仅能通过mA电流，因此必须选配适当阻值电位器与信号源的幅度相匹配。
国8衰减比可变放大电路兰、小结数字电位器所具有的能用微处理机通过数字方法，解决过去一些难以处理的模拟问题的功能，而受到电路设计者的关注。
相信随着人们对其特点逐渐深入地了解，它会越来越广泛地应用于各种测控系统之中。
收璃日期：
l99608一在需要改变电路增益时，只需在微机控制周广义编发）；XTS一2型脉冲电压试验装置简介：
XTS一2型脉冲电压试验装置是按；GBT528394标准对单、三相电度表进行型式试验设计制造的。
同时也适用各种电力变送；器以及其他仪器仪表。
本装置输出电压波形模拟雷电波脉冲，是；验证电度表等产品能否经受雷电波冲击，检验主要技术指标：
1，输出电压：
6000V3仿雷电波脉冲，峰值），按用户要求为3000V、4000V、5000V定标2、脉冲前沿时间：
12us303，脉冲半峰宽度：
5o1ts+204，电源：
AC220V+_1o绝缘质量好坏的专用设备。
眙尔滨电工仪表研究所；目前该装置已被国家列入电度表，变送器地址：
哈尔滨市哈平路128号邮编：
150040：
等产品质量认证必备设备之，用于有关产品电话：
（0451）6663095、6664844转295；生产许可证发证工作中对产品的仿雷击试验。
传真：
（0451）6664028StA：
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