[組圖]按鍵式數(shù)字電位器Ｘ９５１１的原理及應(yīng)用

Ｘ９５１１是理想的按鍵式數(shù)字電位器。它內(nèi)含３１個串聯(lián)電阻陣列、３２個抽頭。抽頭位置由兩個按鍵控制，并且可以被儲存在一個Ｅ２ＰＲＯＭ存儲器中，以供下一次通電時重新調(diào)用，自動恢復抽頭位置。Ｘ９５１１有１ｋΩ和１０ｋΩ的Ｘ９５１１Ｚ和 Ｘ９５１１Ｗ兩種規(guī)格。

一、Ｘ９５１１的特點

●低功耗ＣＭＯＳ；
●按鈕控制，使用方便，靈活；
●工作電流最大８ｍＡ，等待電流最大２００μＡ；
●具有溫度補償；
●在電位器兩固定端可施加－５Ｖ至＋５Ｖ電壓；
●３２個滑動抽頭點，滑動端的位置由兩個按鈕控制；
●具有慢速和快速掃描方式，當按鈕按下后又立即斷開時，滑動抽頭移動到向上或向下的相鄰抽頭位置，當按鈕按下后不放（保持接通狀態(tài)）時，滑動抽頭點快速連續(xù)向上或向下移動；
●具有自動和手動儲存滑動抽頭位置的選項；
●滑動端位置數(shù)據(jù)可保存１００年。

二、工作原理

Ｘ９５１１內(nèi)部由計數(shù)器、存儲器、譯碼器、模擬開關(guān)和電阻陣列等電路組成。其原理框圖如圖１所示。計數(shù)器是一個５位可逆計數(shù)器，用于對控制信號ＰＵ（或ＰＤ）進行加（或減）計數(shù)，計數(shù)器的計數(shù)值可以在ＡＳＥ的控制下儲存在非易失性存儲器中。計數(shù)器的數(shù)值經(jīng)過３２選１譯碼器譯碼后控制模擬開關(guān)。３２個模擬開關(guān)相當于電位器的３２個抽頭。電阻陣列由采用集成電路工藝制作的３１個串聯(lián)在一起的電阻構(gòu)成。電阻兩端分別連接模擬開關(guān)的一端，而模擬開關(guān)的另一端連接在一起構(gòu)成數(shù)字電位器的 滑動端（ＶＷ），由譯碼器的輸出端控制模擬開關(guān)的通斷，以實現(xiàn)滑動抽頭位置的變化。
　?。兀梗担保钡挠嫈?shù)器電路具有以下特點：１．輸入端具有內(nèi)部上拉電阻和消除開關(guān)抖動的干擾電路，當輸入脈沖寬度小于４０ｍｓ時，計數(shù)器將其視為干擾信號不進行計數(shù)；２． ＰＵ和ＰＤ引腳可直接連接一個按鈕開關(guān)到地，當按鈕按下時，在ＰＵ或ＰＤ端產(chǎn)生一個負脈沖，使計數(shù)器進行加１（按ＰＵ鍵）或減１（按ＰＤ鍵）計數(shù)；３． 能將計數(shù)值儲存在非易失性存儲器Ｅ２ＰＲＯＭ中長期保存；４． 能在上電時自動將Ｅ２ＰＲＯＭ中的數(shù)據(jù)恢復到計數(shù)器中；５． 當計數(shù)器計數(shù)到最大值“３１”時，ＰＵ按鍵失效，計數(shù)到最小值“０”時，ＰＤ按鍵失效，避免循環(huán)計數(shù)，保證電位器調(diào)到最大位置時不會跳到零位或調(diào)到零位時跳到最大位置。６． 具有慢速和快速計數(shù)選擇。當輸入負脈沖寬度小于２５０ｍｓ時為慢速計數(shù)方式，按一下按鍵計數(shù)器加１（或減１），當脈沖寬度大于２５０ｍｓ時，計數(shù)器為快速（連續(xù)）計數(shù)方式，在１秒鐘以內(nèi)時，以２５０ｍｓ的速率連續(xù)計數(shù)。按鍵按下的時間大于１秒后，計數(shù)器以５０ｍｓ的速率遞增或遞減，直到滑動端滑到最高或最低抽頭位置。當按鍵一釋放，計數(shù)器立即停止計數(shù)，返回到等待狀態(tài)。

三、引腳定義和功能

Ｘ９５１１有Ｐ８和Ｓ８兩種封裝形式，各引腳功能見附表。

四、應(yīng)用電路

圖２是用Ｘ９５１１組成的０～＋５Ｖ可調(diào)分壓電路。ＲＨ 端接＋５Ｖ，ＲＬ端接地，從ＲＷ 端輸出０～＋５Ｖ可調(diào)電壓。按動開關(guān)Ｋ１，輸出電壓增大，最大為＋５Ｖ。按動Ｋ２時電壓減小，最小為０Ｖ。因為接＋５Ｖ，所以對抽頭位置不進行記憶，每次通電時，輸出電壓自動調(diào)整在０Ｖ位置，輸出電流１ｍＡ 。

圖３是在圖２的基礎(chǔ)上增加擴流電路，以滿足系統(tǒng)的使用要求。擴流電路由運算放大器μＡ７４１擔任，在電路中將其連接成典型的電壓跟隨器，輸出電流可達２５ｍＡ。

圖４和圖５分別是具有手動儲存和自動儲存功能的兩種應(yīng)用電路。圖４中ＡＳＥ引腳通過電阻Ｒ接到＋５Ｖ電源，平時為高電平。當按鍵Ｋ３按下并釋放后就完成一次手動的滑動端位置的儲存，將當前的滑動端位置儲存到Ｅ２ＰＲＯＭ中作為滑動端下一次上電時的初始位置。圖５中ＡＳＥ引腳接到電源＋５Ｖ，使ＡＳＥ一直處于使能狀態(tài)，當電源斷電時，Ｘ９５１１則自動將當前滑動端位置儲存到Ｅ２ＰＲＯＭ中。