数字电位器设计原理与应用PDF电子书下载

第一章 数字电位器概述 1

第一节 数字电位器的名词术语 1

第二节 数字电位器的主要特点及产品分类 4

一、数字电位器与机械电位器的性能比较 4

二、数字电位器的主要特点 7

三、数字电位器的9种分类方法 8

第三节 数字电位器的基本工作原理 11

一、数字电位器的基本工作原理 11

二、数字电位器的数学模型 12

三、数字电位器的两种基本配置模式 13

四、“将模拟器件放到总线上”的设计思想 14

第四节 数字电位器接口电路的基本工作原理 15

一、基于按键式接口的数字电位器 15

二、基于单线接口的数字电位器 15

三、基于I2C总线接口的数字电位器 16

四、基于三线加／减式串行接口的数字电位器 17

五、基于二线加／减式串行接口的数字电位器 18

六、基于SPI的数字电位器 18

七、基于Microwire总线接口的数字电位器 19

八、基于二线并行接口的数字电位器 19

第五节 数字电位器的基本应用与基本误差分析 21

一、数字电位器的应用领域 21

二、数字电位器的串联、并联方法 21

三、数字电位器的基本应用电路 23

四、数字电位器的基本误差分析 24

第六节 数字电位器的使用注意事项 25

第七节 数字电位器的选择方法 29

第八节 数字电位器专用工具软件的分类及一览表 32

一、数字电位器工具软件的分类 32

二、数字电位器工具软件一览表 32

第九节 典型数字电位器产品的技术指标 33

一、Intersil公司典型产品的技术指标 33

二、MAXIM公司典型产品的技术指标 33

三、ADI公司典型产品的技术指标 33

四、Microchip公司典型产品的技术指标 33

五、Catalyst公司典型产品的技术指标 33

第十节 数字电容器的原理与应用 43

一、X90100型数字电容器的原理与应用 43

二、MAX1474微型数字电容器的原理与应用 45

第二章 基于单线接口的数字电位器原理与应用 49

第一节 单线总线的主要特点及产品分类 49

一、单线总线的主要特点 49

二、单线总线的产品分类 49

第二节 单线总线的通信协议及应用 51

一、单线总线接口的通信协议 52

二、单线总线接口的应用 55

第三节 单线网络系统的远距离传输技术 55

一、单线网络系统的远距离传输技术 55

二、单线网络系统的程序设计 56

第四节 DS2890型单路256抽头数字电位器的工作原理 58

一、DS2890的性能特点 58

二、DS2890的工作原理 58

第五节 DS2890型单路256抽头数字电位器的典型应用 60

一、DS2890与单片机的接口电路 60

二、DS2890在荧光灯照明控制系统中的应用 60

第三章 基于I2C总线的数字电位器原理与应用 63

第一节 I2C总线的工作原理 63

一、I2C总线的特点 63

二、I2C总线的信号定义 64

三、I2C总线上数据传送的过程及格式 64

四、I2C总线上的寻址约定 66

第二节 X9221/9221A/9241型双路／四路64抽头数字电位器 67

一、X9221/9221A/9241的性能特点 67

二、X9221/9221A/9241的工作原理 68

三、X9241与AT89C51单片机的接口电路及程序设计 73

第三节 DS3902型双路256抽头数字电位器 81

一、DS3902的工作原理 81

二、DS3902的典型应用 82

第四节 DS3906伪对数型三路64抽头数字电位器 83

一、DS3906的工作原理 83

二、DS3906的典型应用 87

三、利用电阻计算器将DS3906转换成小步长、线性刻度的方法 87

第五节 MAX541X、MAX547X系列单路／双路256抽头数字电位器 90

一、MAX5417/5418/5419的原理与应用 90

二、MAX5477/5478/5479的原理与应用 92

三、MAX5417L、MAX5478的评估板及配套软件 94

第四章 基于三线加／减式接口的数字电位器原理与应用 96

第一节 三线加／减式接口数字电位器的基本原理及使用注意事项 96

一、三线加／减式接口数字电位器的基本原理 96

二、三线加／减式接口数字电位器的使用注意事项 97

第二节 X931X、X9CXXX系列数字电位器 98

一、X9312/9313/9314/9315/9316/9317/9318/9319的性能特点 98

二、X9C102/103/104/503的性能特点 99

三、X931X、X9CXXX系列的工作原理 99

四、X931X、X9CXXX系列的典型应用 101

第三节 CAT51XX系列数字电位器的工作原理 103

一、CAT51XX系列产品的分类 103

二、CAT51XX系列产品的工作原理 104

第四节 CAT51XX系列数字电位器的典型应用 108

一、可编程仪表放大器 108

二、可编程矩形波振荡器 110

三、可编程稳压器 111

四、可编程I/U转换器 111

第五节 CAT51XX系列数字电位器的使用技巧 112

一、利用按键控制三线加／减式接口数字电位器的简便方法 112

二、双向可编程增益放大器的电路设计 113

三、可编程施密特触发器的电路设计 114

四、可编程白光LED亮度控制电路的设计 115

第六节 三线加／减式接口数字电位器的设计要点 116

一、减小环境温度对数字电位器影响的方法 116

二、提高数字电位器分辨力的方法 120

三、数字电位器的工作速度 122

四、数字电位器的上电及掉电特性 123

第五章 基于SPI的数字电位器原理与应用 124

第一节 SPI的工作原理与应用 124

一、SPI的工作原理 124

二、ATMEL公司AVR单片机中的SPI 125

第二节 MCP41XXX/42XXX系列单路／双路数字电位器的工作原理 128

一、MCP41XXX/42XXX系列的性能特点 128

二、MCP41XXX/42XXX系列的工作原理 129

第三节 MCP41XXX/42XXX系列单路／双路数字电位器的典型应用 132

一、可编程增益放大器 132

二、可编程差分放大器 134

三、可编程失调电压调整电路 134

四、数字电位器与单片机（μC）的接口电路 135

第四节 MCP41010型数字电位器的应用实例及程序设计 135

一、由MCP41010构成的蓝屏LCD背光源控制系统 135

二、MCP41010配AT89S51单片机的程序设计 137

第五节 X9110型高分辨力数字电位器 142

一、X9110的工作原理 142

二、X9110的典型应用 144

第六节 MAX5408～MAX5411对数型数字电位器 145

一、MAX5408～MAX5411的工作原理 145

二、MAX5408～MAX5411的典型应用 147

第六章 基于其他类型接口的数字电位器原理与应用 149

第一节 Microwire总线接口的工作原理与典型应用 149

一、Microwire总线接口的工作原理 149

二、Microwire总线系统的典型应用 150

第二节 基于Microwire总线接口的数字电位器 151

一、CAT521型8位单路数字电位器的工作原理与典型应用 151

二、CA522～CA525型8位多路数字电位器的工作原理与典型应用 156

第三节 基于二线加／减式接口的数字电位器 159

一、MCP401X、MCP402X系列数字电位器的工作原理 159

二、MCP401X、MCP402X系列数字电位器的典型应用 163

三、MAX552X、MAX546X系列一次性可编程数字电位器的工作原理 165

四、 MAX552X、MAX546X系列数字电位器的典型应用 168

第四节 基于二线并行接口的数字电位器 169

一、MAX5430/5431型数字电位器的工作原理 169

二、MAX5430/5431型数字电位器的典型应用 170

第七章 按键式及多功能数字电位器原理与应用 171

第一节 按键式数字电位器 171

一、X9511型数字电位器的工作原理与典型应用 171

二、MAX5128型数字电位器的工作原理与典型应用 173

三、DS1668/1669型数字电位器的工作原理与典型应用 175

四、DS1809型数字电位器的工作原理与典型应用 177

第二节 按键式数字电位器的使用技巧 178

一、用微处理器控制DS1669型数字电位器的方法 178

二、数控移相电路的设计 179

三、LCM对比度控制电路的设计 181

第三节 带运算放大器的数字电位器 181

一、MAX5437/5439型单路数字电位器的工作原理与典型应用 181

二、DS1667型双路数字电位器的工作原理与典型应用 183

三、X9438型双路数字电位器的工作原理与典型应用 185

第四节 X9455型双接口双路双滑动端数字电位器 188

一、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的性能特点 188

二、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的工作原理 189

三、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的典型应用 191

第五节 X4023X系列多功能数字电位器的工作原理 193

一、X4023X系列多功能数字电位器的性能特点 193

二、X4023X系列多功能数字电位器的工作原理 194

第六节 X4023X系列多功能数字电位器的使用技巧 197

一、X4023X在传感器信号调理电路中的基本应用 197

二、X4023X在压力测控系统中的应用 198

第八章 数字电位器的电路设计 200

第一节 数字电位器的设计要点 200

一、数字电位器的端电压范围及扩展方法 200

二、数字电位器的滑动端极限电流及扩展方法 201

三、滑动端电阻的特性及对使用精度的影响 202

四、数字电位器的总电阻温度系数 204

五、抑制数字电位器滑动端噪声的方法 204

六、数字电位器用于音量控制时的注意事项 205

第二节 实现模拟功能计算机化的设计思想及设计实例 206

一、实现模拟功能计算机化的设计思想 206

二、实现模拟功能计算机化的设计实例 207

第三节 可编程增益放大器的设计 212

一、同相可编程增益放大器 212

二、反相可编程增益放大器 214

三、实现增益线性化的两种方法 215

第四节 可编程T型网络的设计与应用 218

一、T型网络的基本构成 218

二、利用可编程T型网络控制放大器的截止频率 218

三、利用可编程T型网络控制有源滤波器 220

四、利用T型网络构成可编程精密I/U转换器 221

第五节 可编程硅振荡器的设计 222

一、硅振荡器与石英晶体振荡器的性能比较 223

二、可编程硅振荡器的工作原理与典型应用 224

三、精密数控可编程硅振荡器的电路设计 225

第六节 可编程线性稳压器和开关式稳压器的设计 226

一、可编程线性稳压器的设计 226

二、可编程精密低压差稳压器的设计 229

三、可编程开关式稳压器的设计 231

第七节 基于数字电位器的传感器电路设计 234

一、利用数字电位器对铂热电阻温度传感器进行线性化 234

二、光敏二极管可编程互阻抗放大器的设计 237

第八节 自动音量及均衡控制电路的设计 238

一、由数字电位器构成的音量控制电路 238

二、由数字电位器构成的音量均衡及调节电路 239

第九节 增加数字电位器带宽的方法 242

一、数字电位器的带宽 242

二、增加数字电位器带宽的三种方法 244

第十节 数字电位器在反馈控制系统中的应用 245

一、由数字电位器构成反馈控制系统的基本拓扑结构 246

二、温差自动测量系统的电路设计 246

第九章 数字电位器的工具软件及调试方法 249

第一节 将线性数字电位器转换成对数刻度 249

一、DigiPtMeter计算器的使用方法 249

二、DigiPtMeter计算器的设计原理 250

三、线性刻度-对数刻度、对数刻度-线性刻度转换速查表 251

第二节 线性数字电位器的非线性应用 253

一、线性数字电位器的输出特性 253

二、将线性数字电位器用作对数型数字电位器的方法 255

三、将线性数字电位器用作反对数型数字电位器的方法 256

第三节 利用仿真器调试数字电位器 257

一、WAVE6000型仿真器简介 258

二、利用仿真器调试数字电位器的方法 258

第四节 利用X9XX-EVM评估板调试数字电位器 261

一、XICOR DCP X9XX评估板的使用要点 262

二、XICOR DCP X9XX软件的使用方法及常见故障分析 263

三、XICOR DCP X9XX评估板的电路原理及接线方法 266

第五节 利用软件提高数字电位器的分辨率 267

一、提高数字电位器分辨率的方法 267

二、程序设计实例 269

第六节 利用高速反相器实现PC并行口与I2C总线数字电位器的通信 274

一、硬件电路设计 275

二、软件设计 278

第七节 利用单片机实现PC串行口与I2C总线数字电位器的通信 280

一、硬件电路设计 280

二、软件设计 282

第十章 数字电位器的测试技术及保护电路的设计 284

第一节 数字电位器的测试电路及测试方法 284

一、测试积分非线性误差和微分非线性误差 284

二、测试滑动端电阻 285

三、测试滑动端电容 286

第二节 按键式数字电位器去抖动电路的设计 287

一、按键抖动波形的分析 287

二、按键式数字电位器去抖动电路的设计 288

第三节 人体静电放电（ESD）及保护电路的设计 293

一、人体静电放电（ESD）模型及测试方法 293

二、ESD保护器件的工作原理及电路设计 293

第四节 过电压及过电流保护电路的优化设计 296

一、过电压保护电路的设计 296

二、过电流保护电路的设计 299

第十一章 数字电位器应用电路50例 301

应用电路一 带电压监视器的数字电位器手动控制电路 301

应用电路二 由数字电位器构成的可编程电压微调电路 301

应用电路三 由数字电位器构成的可编程比较器 301

应用电路四 由数字电位器构成具有滞后作用的可编程比较器 301

应用电路五 由数字电位器构成的3种运放失调电压调整电路 302

应用电路六 由数字电位器构成的可编程线性增益控制电路 302

应用电路七 由数字电位器构成的可编程伪对数增益控制电路 303

应用电路八 能实现数字电位器双极性输出的电路 303

应用电路九 由数字电位器构成大电流输出的可编程基准电压源 304

应用电路十 由数字电位器构成的可编程精密基准电压源 304

应用电路十一 由数字电位器构成的可编程功率基准电压源 304

应用电路十二 由数字电位器构成的可编程恒流源 305

应用电路十三 由数字电位器构成的可编程电流源 305

应用电路十四 由数字电位器构成的可编程移相器 305

应用电路十五 由数字电位器构成的电容量倍增器 306

应用电路十六 由数字电位器构成的L、R等效电路 306

应用电路十七 由数字电位器构成的电平检测器 306

应用电路十八 由数字电位器构成的可编程延时电路 307

应用电路十九 由数字电位器构成的可编程跨导放大器 307

应用电路二十 由数字电位器构成的可编程音量控制电路 307

应用电路二十一 由数字电位器构成的可编程音调控制电路 308

应用电路二十二 由数字电位器构成的可编程滤波器 308

应用电路二十三 由X9455数字电位器构成的精密可编程滤波器 309

应用电路二十四 由X9455数字电位器构成的通用阻抗变换器 309

应用电路二十五 由AD5220数字电位器构成的可编程线性稳压器 309

应用电路二十六 由AD5222数字电位器构成的可编程开关式稳压器 309

应用电路二十七 由AD5220数字电位器构成的正交编码相位控制电路 310

应用电路二十八 由MAX5160数字电位器构成的电压／电阻变换器 311

应用电路二十九 由CAT521数字电位器构成的可编程基准电压源 311

应用电路三十 由CAT521数字电位器构成的可编程功率基准电压源 311

应用电路三十一 由CAT5114数字电位器构成的可编程占空比电路 312

应用电路三十二 由CAT5114数字电位器构成的可编程带通滤波器 313

应用电路三十三 由CAT5112数字电位器构成的可编程电流源 313

应用电路三十四 由CAT5114数字电位器构成的独立可编程施密特触发器 314

应用电路三十五 由CAT5112数字电位器和传感器构成的自动调整式基准电路 314

应用电路三十六 由CAT5114数字电位器构成的自动增益控制电路 315

应用电路三十七 由DS3906数字电位器构成的升压式DC/DC电源变换器 315

应用电路三十八 由DS1845数字电位器构成的升压式DC/DC电源变换器 316

应用电路三十九 由DS3903数字电位器构成的降压式DC/DC电源变换器 316

应用电路四十 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之一 317

应用电路四十一 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之二 318

应用电路四十二 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之三 318

应用电路四十三 由MAX5161数字电位器构成的LCD正偏压调节电路 318

应用电路四十四 由MAX5161数字电位器构成的LCD负偏压调节电路 318

应用电路四十五 由DS1859数字电位器构成的激光二极管驱动电路 319

应用电路四十六 由X9241A数字电位器构成的4路可编程增益放大器 319

应用电路四十七 由X9241A数字电位器构成的可编程增益及失调电压调节电路 320

应用电路四十八 利用按键控制MAX5160型数字电位器的电路 320

应用电路四十九 由DS1808数字电位器构成的低THD音频放大器 322

应用电路五十 由X9314W数字电位器构成的音频功率放大器 323

参考文献 324

配书光盘目录 325