電位器

電位器是具有三個(gè)引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動(dòng)的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動(dòng)時(shí)，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。

電位器的作用是調(diào)節(jié)電壓（含直流電壓與信號(hào)電壓）和電流的大小。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器，由于它在電路中的作用是獲得與輸入電壓（外加電壓）成一定關(guān)系得輸出電壓，因此稱之為電位器。

組成電位器的關(guān)鍵零件是電阻體和電刷。根據(jù)二者間的結(jié)構(gòu)形式和是否帶有開(kāi)關(guān)，電位器可分為幾種類型。電位器還可按電阻體的材料分類，如線繞、合成碳膜、金屬玻璃釉、有機(jī)實(shí)芯和導(dǎo)電塑料等類型，電性能主要決定于所用的材料。此外還有用金屬箔、金屬膜和金屬氧化膜制成電阻體的電位器，具有特殊用途。電位器按使用特點(diǎn)區(qū)分，有通用、高精度、高分辨力、高阻、高溫、高頻、大功率等電位器；按阻值調(diào)節(jié)方式分則有可調(diào)型、半可調(diào)型和微調(diào)型，后二者又稱半固定電位器。為克服電刷在電阻體上移動(dòng)接觸對(duì)電位器性能和壽命帶來(lái)的不利影響，又有無(wú)觸點(diǎn)非接觸式電位器，如光敏和磁敏電位器等，供少量特殊應(yīng)用。

"可調(diào)繞線電位器")可調(diào)繞線電位器 線繞電位器： 具有高精度、穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小，接觸可靠等優(yōu)點(diǎn)，并且耐高溫，功率負(fù)荷能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是阻值范圍不夠?qū)?、高頻性能差、分辨力不高，而且高阻值的線繞電位器易斷線、體積較大、售價(jià)較高。這種電位器廣泛應(yīng)用于電子儀器、儀表中。線繞電位器的電阻體由電阻絲纏繞在絕緣物上構(gòu)成，電阻絲的種類很多，電阻絲的材料是根據(jù)電位器的結(jié)構(gòu)、容納電阻絲的空間、電阻值和溫度系數(shù)來(lái)選擇的。電阻絲越細(xì)，在給定空間內(nèi)越獲得較大的電阻值和分辨率。但電阻絲太細(xì)，在使用過(guò)程中容易斷開(kāi)，影響傳感器的壽命。

碳膜電位器 合成碳膜電位器： 具有阻值范圍寬、分辨力較好、工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，但動(dòng)噪聲大、耐潮性差。這類電位器宜作函數(shù)式電位器，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中大量應(yīng)用。采用印刷工藝可使碳膜片的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

有機(jī)實(shí)芯電位器： 阻值范圍較寬、分辨力高、耐熱性好、過(guò)載能力強(qiáng)、耐磨性較好、可靠性較高，但耐潮熱性和動(dòng)噪聲較差。這類電位器一般是制成小型半固定形式，在電路中作微調(diào)用。

金屬玻璃釉電位器它既具有有機(jī)實(shí)芯電位器的優(yōu)點(diǎn)，又具有較小的電阻溫度系數(shù)（與線繞電位器相近），但動(dòng)態(tài)接觸電阻大、等效噪聲電阻大，因此多用于半固定的阻值調(diào)節(jié)。這類電位器發(fā)展很快，耐溫、耐濕、耐負(fù)荷沖擊的能力已得到改善，可在較苛刻的環(huán)境條件下可靠地工作。

導(dǎo)電塑料電位器： 阻值范圍寬、線性精度高、分辨力強(qiáng)，而且耐磨壽命特別長(zhǎng)。雖然它的溫度系數(shù)和接觸電阻較大，但仍能用于自動(dòng)控制儀表中的模擬和伺服系統(tǒng)。

數(shù)字電位器 ： 采用集成電路技術(shù)制作的電位器；把一串電阻集成到一個(gè)芯片內(nèi)部，采用MOS管控制電阻串聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)與公共端連接；控制精度由控制的bit位數(shù)決定，一般為8位、10位、12位等；可以使用到模擬電路中做阻抗匹配、放大回路的放大倍數(shù)控制等；避免了抖動(dòng)調(diào)節(jié)操作麻煩；為設(shè)備的自動(dòng)增益、電壓變化、阻抗匹配等提供了便捷方式。

多圈精密可調(diào)電位器 多圈精密可調(diào)電位器： 在一些工控及儀表電路中，通常要求可調(diào)精度高。為了適應(yīng)生產(chǎn)需要。這類電路采用一種多圈可調(diào)電位器。這類電位器具有步進(jìn)范圍大！精度高等優(yōu)點(diǎn)。

電阻材質(zhì)分類

碳膜式（Carbon Film）：使用碳膜作為電阻膜。

瓷金膜（Metal Film）：使用以陶瓷（ceramic）與金屬（metal）材質(zhì)混合制成的特殊瓷金（cermet）膜作為電阻膜。

線繞式（Wirewound）：使用金屬線繞制作為電阻。比起碳膜或瓷金膜而言，可承受較大功率。

數(shù)字電位器（DigitalPotenTIometer）亦稱數(shù)控可編程電阻器，是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械電位器（模擬電位器）的新型CMOS數(shù)字、模擬混合信號(hào)處理的集成電路。數(shù)字電位器由數(shù)字輸入控制，產(chǎn)生一個(gè)模擬量的輸出。依據(jù)數(shù)字電位器的不同，抽頭電流最大值可以從幾百微安到幾個(gè)毫安。[1] 數(shù)字電位器采用數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值的，具有使用靈活、調(diào)節(jié)精度高、無(wú)觸點(diǎn)、低噪聲、不易污損、抗振動(dòng)、抗干擾、體積小、壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，可在許多領(lǐng)域取代機(jī)械電位器。

數(shù)字電位器一般由角度傳感器電路、數(shù)據(jù)處理電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成。角度傳感器電路是數(shù)字電位器的重要組成部分，它將角度變化量采集轉(zhuǎn)換成隨角度變化的模擬信號(hào)。數(shù)據(jù)處理電路是一種特殊的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量代表0～360°的角度值。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路根據(jù)需要將角度值轉(zhuǎn)換成模擬量（電壓/電流）信號(hào)或串行數(shù)字信號(hào)輸出。[2]

數(shù)字電位器一般帶有總線接口，可通過(guò)單片機(jī)或邏輯電路進(jìn)行編程。它適合構(gòu)成各種可編程模擬器件，如可編程增益放大器、可編程濾波器、可編程線性穩(wěn)壓電源及音調(diào)/音量控制電路，真正實(shí)現(xiàn)了“把模擬器件放到總線上”（即單片機(jī)通過(guò)總線控制系統(tǒng)的模擬功能塊）這一全新設(shè)計(jì)理念。

由于數(shù)字電位器可代替機(jī)械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路。當(dāng)數(shù)字電位器用作分壓器時(shí)，其高端、低端、滑動(dòng)端分別用VH、VL、VW表示；而用作可調(diào)電阻器時(shí)，分別用RH、RL和RW表示。

數(shù)字電位器的數(shù)字控制部分包括加減計(jì)數(shù)器、譯碼電路、保存與恢復(fù)控制電路和不揮發(fā)存儲(chǔ)器等4個(gè)數(shù)字電路模塊。利用串入、并出的加/減計(jì)數(shù)器在輸入脈沖和控制信號(hào)的控制下可實(shí)現(xiàn)加/減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器把累計(jì)的數(shù)據(jù)直接提供給譯碼電路控制開(kāi)關(guān)陣列，同時(shí)也將數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部存儲(chǔ)器保存。當(dāng)外部計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)停止或片選信號(hào)無(wú)效后，譯碼電路的輸出端只有一個(gè)有效，于是只選擇一個(gè)MOS管導(dǎo)通。

數(shù)字控制部分的存儲(chǔ)器是一種掉電不揮發(fā)存儲(chǔ)器，當(dāng)電路掉電后再次上電時(shí)，數(shù)字電位器中仍保存著原有的控制數(shù)據(jù)，其中間抽頭到兩端點(diǎn)之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。因此，數(shù)字電位器與機(jī)械式電位器的使用效果基本相同。但是由于開(kāi)關(guān)的工作采用“先連接后斷開(kāi)”的方式，所以在輸入計(jì)數(shù)有效期間，數(shù)字電位器的電阻值與期望值可能會(huì)有一定的差別，只有在調(diào)整結(jié)束后才能達(dá)到期望值。